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六个月前，北半球还在与第一波新冠病毒做斗争的时候，全球人的目光都聚焦在了新冠疫苗最后阶段的临床实验。如今，距离新冠病毒第一次暴发已经过去了一年，三种新冠疫苗得到了美国和英国以及其他国家的紧急授权。其中有两种疫苗，分别由辉瑞、Bio NTech和Modena研发，这两种疫苗都采用了一种称为mRNA的新基因技术。第三种疫苗则是一种较为传统的疫苗，由牛津大学和阿斯利康制药联合研发，该疫苗使用黑猩猩病毒向人体提供SARS-CoV-2的DNA。
专家说，尽管这些疫苗令人印象深刻，但单靠这些疫苗很可能并不足以结束新冠的流行。有幸的是，目前还有其他几百种新冠疫苗正在研发过程中——其中包括许多使用新的研发机理的疫苗——它们很可能被证明是有效的，则更便宜和更容易进行分发。
“病毒正在不断地进化，因此我们现在证明有效的疫苗，到时候可能并不如我们所想的那样有效。”伦敦帝国学院的免疫学家Danny Altmann说。SARS-CoV-2已经进化出了几种新的变种，包括在英国和南非首次发现的变种，它们更容易传播。
梅奥诊所的疫苗学家格雷戈里·波兰（Gregory Poland）也认为，现在认为我们能够战胜这种病毒还为时过早。他指出目前还没有任何一种针对新冠所开发的疫苗是通过公共疫苗研制流程完成的。例如辉瑞制药的mRNA疫苗以及Moderna的疫苗——被许多人吹捧为疫苗学的未来——从来都没有在市场进行过销售。“我们还不清楚盲点在哪。对于这种已知仅一年的病毒，我们对它还可能带来哪些‘惊喜’毫无头绪。”Poland说。Gregory Poland在去年10月与世卫组织共同撰写了对COVID-19疫苗候选者的广泛审查，该报道在《柳叶刀》上发表。“我已经从事疫苗行业40年了，到头来还是发现疫苗学的历史里处处充斥着我们自以为已经了解的谬误。”
如果有人接种了疫苗但还是感染了新冠怎么办？他们会不会因为由于抗体增强作用，使得病情更加恶劣？或者一个不那么戏剧性的情况，如果疫苗能防止接种过的人生病，但不会阻止他传染给其他的人呢？如果接种疫苗的人认为他们是安全的并成为无症状的感染者，那后面一种情况实际上可能会加剧新冠的传播。此外，全世界的人对于病毒都表现出广泛的天然免疫，所以接种疫苗后的反应也可能呈现出类似的多样性。“有许多的陷阱等着我们。”Poland说。
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而且，由Moderna和辉瑞研制的疫苗对物流要求较高，难以进行全球部署。辉瑞的疫苗需要储存在-70℃的冷冻室内，这个温度比南极洲的平均温度还要低，冷冻室的成本也要耗费数千美元。Moderna的疫苗能够储藏在-15℃，但由于对冷藏库的需求，要将这些疫苗输送到印度或者非洲的农村角落或者南美洲的贫困、人口密集的社区希望是非常渺茫的。只要疫苗还是容易失效，造价高昂并且难以分配，疫情就会继续蔓延传播。
但是相比于这些问题，Altmann指出最重要的问题是“耐久性”：人们在接种了疫苗之后能够免疫多久。如果疫苗只能够维持几个月的免疫而不是长期免疫的话，在疫苗施行的半年内疫情现状也难以改善。到那时，全球可能会面临更多致命的病毒变体。
然而好消息是，研究人员们正在研发“第二代”疫苗，这些疫苗大多是使用新技术进行研发的。“不好意思地说，疫苗行业还是比较富足的。”Altmann说，“大多数人肯定没有意识到，从长计议的话，在过去的15年里疫苗学领域一直在飞速地发展，开发了一系列令人难以置信的时髦策略。”
有将近240种新的疫苗研制技术候选方案正在开发，正在等待它们的闪亮登场。以下是几个最具潜力的方案。
放大RNA
和已经被批准的mRNA疫苗类似，自我放大RNA是将病毒中的遗传物质直接加入到人体细胞中，刺激人体产生所谓的“刺突”蛋白，覆盖于SARS-CoV-2的表面。同mRNA疫苗一样，伦敦帝国理工大学在技术设计中只是将遗传物质加入进去，而不是实际的病毒，所以如果有人在接种疫苗之后被感染，也不会使病情加重。这种疫苗的不同之处在于它已经将人体自身的细胞改良成了能够不断自己制造出刺突蛋白的工厂——这就意味着不需要进行强化注射。此外，据报道这种“自我放大”RNA可以以很少的成本进行大量制造。“我非常看好这个方法，它可能会和辉瑞以及Moderna疫苗一样有效甚至有可能实行的效果更好。”Altmann评论道，他没有直接参与该疫苗的研发。
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初创公司Novavax的研究人员目前正专注于研究病毒实际的刺突蛋白（而不是整个病毒或者遗传物质）。他们通过对蛾细胞进行技术加工来制备疫苗，通过低成本在生物反应器中制造刺突蛋白。而且，这种疫苗可以保存在2至8摄氏度温度下——正常的制冷温度——这使得这种疫苗的投入使用更加容易施行。这种技术方法的技巧在于添加了一种“佐剂”——一种能“增强”免疫系统反应的添加剂。这种添加剂是由皂素制成，皂素是一种来源于智利皂荚树树皮的化合物。Novavax研究与开发总裁Gregory Glenn解释说：“工程蛋白技术在过去已经被测试和证明——它的生产时间仅比产生RNA多一点。”
设计蛋白质纳米粒子
同Novavax一样，华盛顿大学的研究人员也选择从SARS-CoV-2中提取蛋白质作为对抗新冠的武器。但是他们不打算以整个刺突蛋白作为设计目标，而是使用病毒的“致命弱点”：受体结合域（RBD），这是直接与人类细胞融合的刺突蛋白的一部分。尼尔·金（Neil King）是该大学蛋白质设计研究所的生物化学家，他发明了一种由球形的“纳米颗粒”制成的疫苗，形状像足球。合成的RBD蛋白被固定在纳米粒子的规则阵列上。金说，这种设计使疫苗能够产生抗体反应，比使用整个天然刺突蛋白的疫苗至少高出10倍。他说：“我们不只是对现有的蛋白质做一些调整——我们正在制造全新的蛋白质来满足我们的需要。这个疫苗目前正处在早期测试阶段（第一期的试验），在人类志愿者身上展开测试。如果试验成功的话，这个疫苗在今年晚些时候就能够面向公众投入使用。
这些只是开发中的几个疫苗备选方案。其他能够帮助缓解这次疫情的疫苗，包括由中国生物技术研发的疫苗，这些疫苗的研发大多使用的是较为传统的技术，如灭活病毒（这种技术曾被用于攻克小儿麻痹症，同时也被用于许多流感疫苗的研发中）。但是这些办法的效果如何还有待于观察。但是，经过这么多次的努力，我们有充分的理由可以相信这场大流行病噩梦结束的日子指日可待了。
当它结束之时，科学家们将会有许多的工具准备和应对下一场大流行的暴发。
撰文：Zoe Cormier
翻译：仇艳菲
审校：董子晨曦
引进来源：科学美国人
本文来自：中国数字科技馆
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