去年12月8日,由清華大學(xué)張林琦教授團(tuán)隊領(lǐng)銜研發(fā)的我國首個新冠病毒特效藥獲得中國藥監(jiān)局應(yīng)急批準(zhǔn)上市。張綺是張林琦團(tuán)隊中的一員。12月23日,美國哥倫比亞大學(xué)在國際性科技期刊《自然》上發(fā)表了一項新的研究成果,研究者找到全球19株有代表性的新冠病毒抗體,檢測它們對抗奧密克戎毒株的能力,其中18個抗體的中和活性為負(fù)值,只有張綺找到的抗體的中和活性為正值——2.2,這意味著,面對奧密克戎這個讓全球陷入新一輪恐慌的新冠變異毒株,這個抗體的中和活性較之前提高了2.2倍。
先找到BRII-196抗體
新冠病毒進(jìn)入人體后,需要感染細(xì)胞才可以繼續(xù)繁殖并攻擊人體,如果有中和抗體把病毒攔截于細(xì)胞之外,那么,病毒就無法在人體內(nèi)存活。新冠特效藥的研發(fā)就是基于這個看似簡單的原理。
張林琦團(tuán)隊研發(fā)新冠特效藥的工作從2020年1月12日開始。當(dāng)天,我國向世界公布了新型冠狀病毒基因組序列信息。也是在同一天,武漢已累計報告確診患者41例,其中1例死亡。這場沒有硝煙的戰(zhàn)爭,已在武漢打響,并開始引起全國的關(guān)注。
3天后的晚上9點,在離武漢1000多公里外的北京清華園內(nèi),張林琦和生命科學(xué)院王新泉教授共同召集團(tuán)隊開會,啟動尋找新冠病毒中和抗體的工作。專門攔截新冠病毒的高效中和抗體混雜在人體內(nèi)上億個抗體中,團(tuán)隊遇到的第一個難題便是找到這些抗體。
通過和深圳市第三人民醫(yī)院黨委書記劉磊、教授張政與副研究員鞠斌的合作,2020年2月9日,張林琦團(tuán)隊拿到了初步篩選的206株新冠病毒抗體基因。張綺接棒負(fù)責(zé)尋找里面中和活性最好的抗體。在拿到抗體之前,張綺就已經(jīng)搭建好了一個可以測試抗體中和活性的系統(tǒng),并用其他小分子藥物作了測試,在短時間內(nèi)做好了前期準(zhǔn)備工作。當(dāng)時,全世界范圍內(nèi)都沒有抗新冠病毒單克隆抗體的結(jié)構(gòu)信息。張綺是第一撥摸著石頭過河的人之一。由于沒有結(jié)構(gòu)信息提示抗體的作用靶點,張綺只能反復(fù)地進(jìn)行交叉競爭實驗,摸索著前行。
2020年3月2日,習(xí)近平總書記來到清華大學(xué)考察調(diào)研新冠肺炎疫情防控科研攻關(guān)工作。他走進(jìn)了實驗室,鼓勵和囑托團(tuán)隊:“人類同疾病較量最有力的武器就是科學(xué)技術(shù)?!?天后,張綺找到了中和活性最強(qiáng)的BRII-196抗體,辦公桌上的那臺電腦里記錄了這株抗體令人欣喜的數(shù)據(jù)。當(dāng)天,張林琦、張綺和幾位學(xué)生還和顯示器上的數(shù)據(jù)合了影,以記錄這具有歷史意義的時刻。
可以對抗奧密克戎的BRII-198抗體
在找到BRII-196抗體后,張林琦團(tuán)隊沒有止步,而是與騰盛華創(chuàng)醫(yī)藥技術(shù)(北京)有限公司的朱青博士等研發(fā)人員共同決定,繼續(xù)尋找另一個抗體,一起打配合戰(zhàn),以應(yīng)對今后可能會出現(xiàn)的變異毒株。從阿爾法毒株、德爾塔毒株,再到現(xiàn)在肆虐全球的奧密克戎毒株,無不證明了當(dāng)時這個決定的正確性。
值得一提的是,同樣是冠狀病毒的SARS病毒和MERS病毒其實并沒有很活躍的突變,張林琦團(tuán)隊對這兩個病毒也進(jìn)行了相關(guān)研究。在2020年初十分緊張的大環(huán)境下,如果只選用一株抗體,不再多花時間選用“備胎抗體”,也是合情合理的。然而,張林琦團(tuán)隊選擇了更加保險、穩(wěn)妥的方案。
“備胎抗體”的篩選并不是一帆風(fēng)順的。在確定了第一株抗體后,和它一同配合的第二株抗體,在中和活性需要達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的同時,還不能與第一株抗體存在競爭性。兩株抗體要達(dá)到1+1>2的效果。
兩個抗體的競爭性是指兩個抗體相互競爭著攔截病毒,競爭性高便會影響抗體的聯(lián)合使用。經(jīng)過反復(fù)地篩選,張綺剔除掉了很多有50%以上競爭性的抗體,剩下為數(shù)不多的抗體中有一株和BRII-196抗體有40%的競爭性。這個抗體被選為了“備胎”。但是“40%”這個數(shù)據(jù),在張綺心里一直是個過不去的坎兒。“40%,這是個真競爭還是假競爭?其實有些說不清,像是有個什么東西一直在撓著你,你知道應(yīng)該問題不大,但就是有點兒不放心。”糾結(jié)再三,張綺決定再去試著找一找新的抗體。
在爭分奪秒的緊要關(guān)頭,張綺又耐下心來,多花了兩三周的時間,找到了一株和BRII-196抗體基本是0%競爭性的抗體——BRII-198抗體。經(jīng)歷了一年多,新冠病毒已經(jīng)變異出了奧密克戎毒株,在這個有著37個突變位點的變異株面前(德爾塔毒株是11個突變位點),眾多抗體都敗下陣來,而BRII-198抗體的中和活性卻更強(qiáng)了。
在尋找BRII-198抗體的過程中,張綺還加入了一點自己的“小心思”,在保證中和活性的前提下,張綺選擇了一個比較“小眾”的抗體。“病毒在突變過程中,為了可以成功逃逸,會針對比較多的那類抗體去突變,而‘小眾’的概率就低了很多。”這里的“小眾”,張綺解釋說:“這個抗體的中和活性肯定是比較好的,但是又不是最好的;此外,和大多數(shù)抗體相比,它和病毒結(jié)合時的靶點位置比較‘小眾’?!?/p>
去年11月下旬,世界衛(wèi)生組織公布了奧密克戎毒株的基因信息,它的突變位點數(shù)量明顯多于近兩年流行的所有新冠病毒變異株。張綺告訴記者,她看到奧密克戎毒株的基因序列信息中病毒和細(xì)胞結(jié)合的靶點位置后,大概就清楚了自己之前找的BRII-198抗體對它會有效,“比較有信心”。此外,因為擔(dān)心新冠病毒變異株會導(dǎo)致抗體失活,張綺及團(tuán)隊中的其他成員此前還專門針對單個突變位點測試過,抗體均保持了較好活性。此次奧密克戎毒株的37個突變位點相當(dāng)于是單個突變位點的綜合。
當(dāng)然,抗體是否能保持活性,最終還需要看實驗室的檢測結(jié)果?;蛐畔⒐己?,張林琦團(tuán)隊也第一時間作了針對奧密克戎毒株的抗體活性檢測,經(jīng)過合成基因、嵌合病毒包裝、中和活性檢測等長達(dá)一周多的實驗工作,實驗結(jié)果終于出來了——我國首個新冠特效藥對奧密克戎毒株仍保持著良好的活性。
聚光燈之外的地方
2005年從武漢大學(xué)畢業(yè)后,張綺進(jìn)入德國哈勒維滕貝格大學(xué)攻讀碩士和博士學(xué)位,其間,她開始了人工抗體領(lǐng)域的研究工作。
哈勒維騰貝格大學(xué)是德國一所著名的綜合性大學(xué)。在這所有著500多年建校歷史的大學(xué)里,張綺接受了8年系統(tǒng)而扎實的科研訓(xùn)練。2013年,張綺進(jìn)入張林琦團(tuán)隊,開始從事傳染病抗體的研究工作,主要是作艾滋病的抗體研究。艾滋病病毒的變異和新冠病毒的變異完全不是一個量級,前者經(jīng)常在一個人的身體內(nèi)就可以變異出多達(dá)上百種的變異毒株。在沒有新冠肺炎疫情之前,張綺的日常工作主要是研究艾滋病病毒。
然而,包括張綺在內(nèi)的眾多科研人員,多年來對艾滋病病毒的研究并沒有取得特別重大的研究成果。
在張綺看來,科研過程中那些閃閃發(fā)光的靈感背后都是無數(shù)個日夜的積累?!斑@個積累的過程對我們來說,就像是拿個小錘子在山洞里鑿礦一樣,大部分時間都是黑暗的?!?/p>
如何在黑暗中堅持下去?張綺說,需要有一個信念支持。
2020年2月中下旬,是張綺尋找抗體過程中最為膠著的一段日子,當(dāng)時武漢的抗疫形勢尚未明朗,看著每日大量新增的確診病例,張綺總是在想,自己正在研究的這個藥,萬一能用于患者,拯救了生命,那將會很有意義。
“萬一”這個小概率的對立面是“萬分之九千九百九十九”。而這“萬分之九千九百九十九”在張綺看來,并不意味著沒有價值。作為科研人員,用自己的學(xué)識儲備去探索未知是本職工作,“你不一定是最后摘得果子的那個人,如果我沒做成,但是我告訴別人我為什么沒成,這也是在貢獻(xiàn)自己的價值”。
(摘自《中國青年報》劉昶榮)