艾梅·伯纳德和罗斯·凯德尔的头像

病毒式传播:CU医学院专家解决循环疫苗问题

免疫学家解剖mRNA技术;长期的研究历史表明安全性

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第一个系列:两名CU医学院的专家分享他们对基于mrna的疫苗的了解在全国范围内针对COVID-19大流行的疫苗接种运动的第一阶段使用。通过解释这项技术背后的科学原理、病毒的工作方式以及疫苗研究的悠久历史,研究人员消除了恐惧、疑问和误解。

作为一名研究疫苗25年的研究人员,罗斯凯德尔当一种新型COVID-19疫苗袭击他的医学院时,他抓住了参加临床试验的机会。他对科学的信念影响到了他的家庭,他的妻子和两个成年儿子也在早期加入了试图结束一场全球大流行的临床试验。

在不到一年的时间里,SARS-CoV-2将他的同事们的注意力从研究实验室转移到医院病房,它已导致超过42.5万美国人死亡。今天,凯德尔很感激自己接种了这种病毒的疫苗(他不是安慰剂),他热情地戴上教授的帽子,分享他的知识。在社交媒体时代,这是他工作中特别重要的一部分。

“我不确定这是怎么来的,”凯德尔说,他担心在全国疫苗接种运动的第一阶段推出的两种新疫苗是一种可能改变人类基因的仓促技术。“这些信使RNA (mRNA)疫苗对改变你的遗传信息没有任何作用。”

尽管凯德尔教授是科罗拉多大学医学院免疫学与微生物学系“,,以及他的同事助理教授艾梅伯纳德他们承认,他们还不能明确地否认对新疫苗的所有安全担忧,但他们可以提供他们受过教育的见解。

他们说,这种洞察力让他们对疫苗有了信心,这些疫苗旨在让社会回到更正常的轨道上。

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几十年的发现战胜了老病毒

一些疾病,如艾滋病毒、结核病和疟疾,多年来一直是疫苗研究人员的挑战。“由于感染的性质,这些真的很难接种疫苗,而不是因为我们一直在尝试的疫苗的性质。它们(疫苗)不能绕过感染的复杂生物学,”Kedl说。

“但冠状病毒感染非常简单。这是一种非常古老的病毒学,不是一种非常复杂的病毒,”Kedl谈到了导致从SARS到中东呼吸综合征到普通感冒等一切疾病的传染因子。“关于这种病毒,没有任何迹象表明,制造一种成功的疫苗会那么困难。也就是说,mRNA疫苗的表现肯定超出了预期。”

美国食品和药物管理局(fda)为应对大流行而首次发布紧急使用授权的Moderna和Pfizer-BioNTech COVID-19疫苗,都是基于使用mRNA诱导免疫。

伯纳德说:“这种类型的疫苗技术并不是一年前发现SARS-CoV-2时才开始的。”他指出,研究人员一直在使用mRNA进行从艾滋病毒和癌症治疗到寨卡病毒和狂犬病疫苗的各种治疗。虽然大规模临床应用较新,但mRNA作为疫苗平台已在动物模型(包括灵长类动物)中进行了大约10年的深入研究。

新平台基于同样的理念

传统疫苗使用病毒蛋白或在实验室中改造的病毒,然后注射到体内。身体将入侵者视为外来物,并开始产生抗体作为反应。随后,由于免疫反应对疫苗产生的记忆细胞(b淋巴细胞和t淋巴细胞)识别入侵者,b淋巴细胞释放抗体,在病毒扎根之前阻止病毒。

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与疫苗相关的问题,从一针或两针到为什么我感觉很不舒服?

有了信使rna技术,身体就变成了实验室。“这是一种终极的生物黑客,”凯德尔说。“我们不是在人体外部制造疫苗,而是为疫苗提供信息,然后人体的肌肉细胞吸收这些信息,制造蛋白质,基本上以自己的方式制造疫苗。”

如果这听起来像科幻小说,那么它并不像听起来那么可怕。

“病毒也会做同样的事情,”Kedl说。“病毒自己什么都做不了。它必须进入细胞内部,窃取你细胞的机制。但不幸的是,这种病毒有很多与之相关的病理:各种各样的损伤和感染过程,实际上会导致死亡和破坏。信使rna疫苗则不然。”

“因此,尽管这是一个相对较新的疫苗平台,但它们引发的免疫反应的性质是我们几十年来一直在研究的问题。”

疫苗有效率94%以上

人体自然地不断使用高度脆弱的mRNA来制造蛋白质。伯纳德说:“因为它(mRNA)很脆弱,它很快就会被我们细胞中的不同酶降解。”“所以,当我第一次听说这类疫苗时,我最担心的是,它们将被注射到我们的体内,它们会迅速降解,甚至没有足够的时间发挥作用。”

科学家们通过用脂质纳米颗粒保护mRNA来解决这个问题。“它真的只是一个油壳,”伯纳德说。“我们体内的细胞有类似的脂质涂层。这两种疫苗都显示出94%以上的显著有效率,似乎mRNA被迅速使用来完成它的工作。”相比之下,季节性流感疫苗的有效率通常在40%到50%之间。

“因此,尽管这是一个相对较新的疫苗平台,但它们引发的免疫反应的性质是我们几十年来一直在研究的问题。”– Ross Kedl, PhD

伯纳德说:“疫苗中的信使rna在使用后可能会迅速降解。”伯纳德说:“因此,这种技术(永远不会进入细胞核)可能不会在你的肌肉细胞中存活超过几天。”

科技可能会“改变游戏规则”

“会有长期影响吗?显然,在我们有更多时间研究之前,我们不会知道。”伯纳德说。“但我认为这是极不可能的。”然而,伯纳德说,她认为一些媒体形式对新疫苗可能导致生育问题的担忧是没有根据的。“我不知道这有任何科学依据。”

Kedl重申,虽然疫苗平台相对较新,但研究人员在评估疫苗接种的长期后果方面有100多年的集体经验。“结果可以简单概括:免疫,”他说。

在接受Moderna疫苗的3期临床试验后的几个小时内加州大学安舒茨医学院凯德尔说,他知道这不是一种安慰剂,因为注射后会产生免疫相关的副作用。凯德尔说,从发烧到身体疼痛,这些影响表明病毒正在起作用,他不仅对疫苗有信心。他认为信使rna技术是一个突破。

“病毒的生物学特性和我对疫苗学的熟悉让我很早就知道,这些疫苗中的任何一种都是安全的,而且可能非常有效。我不知道它们会这么有效。这是革命性的。信使RNA疫苗肯定会改变游戏规则。”

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