摘" 要:世界瞬息萬(wàn)變,新技術(shù)令人興奮,可能造就更好的事物,也可能會(huì)帶來(lái)一些弊端,而且這些弊端可能只在后期才會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)。在新型冠狀病毒肺炎期間,mRNA疫苗受到了歡迎,但人們也對(duì)其發(fā)展速度提出了許多疑問(wèn)。這對(duì)養(yǎng)豬業(yè)意味著什么?是時(shí)候深入研究mRNA疫苗背后的技術(shù)了。
關(guān)鍵詞:mRNA疫苗;養(yǎng)豬業(yè);mRNA技術(shù)
在討論mRNA疫苗之前,應(yīng)先上一堂生物課,否則感興趣的讀者可能還沒(méi)開(kāi)始閱讀就已經(jīng)迷失了方向。因?yàn)?,本文將深入探討生物的核心?wèn)題。
生物是由脫氧核糖核酸(desoxyribonucleic acid,DNA)構(gòu)成的。DNA是生物檔案,是所有遺傳特征的載體。DNA由堿基對(duì)組成,以雙螺旋結(jié)構(gòu)著稱(chēng),通常深藏在宿主細(xì)胞中而受到很好的保護(hù)。與DNA齊名的核糖核酸(ribonucleic acid,RNA)是在需要發(fā)揮功能時(shí)形成的。RNA對(duì)基因的編碼、轉(zhuǎn)移、輸送和表達(dá),以及最終翻譯成蛋白質(zhì)來(lái)執(zhí)行某些功能均至關(guān)重要。RNA有多種形式,其中一種是信使核糖核酸(messenger-RNA,mRNA)。mRNA以DNA為模板轉(zhuǎn)錄而成,指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成。
mRNA構(gòu)成了新一代疫苗的基礎(chǔ)。美國(guó)艾奧瓦州立大學(xué)疫苗、診斷和免疫治療首席技術(shù)官M(fèi)ichael Roof博士對(duì)mRNA疫苗的原理作了詳細(xì)解釋。
Pig Progress:mRNA疫苗到底是什么?它們?cè)谖⑸锼缴鲜侨绾伟l(fā)揮作用的?
Michael Roof博士:在正常的宿主細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞以DNA為模板合成RNA,而RNA是細(xì)胞用來(lái)合成蛋白質(zhì)的模板或“配方”。mRNA疫苗可直接為細(xì)胞提供所需疫苗靶標(biāo)的mRNA,然后進(jìn)入正常的蛋白質(zhì)合成過(guò)程,由細(xì)胞產(chǎn)生所需疫苗的抗原。重要的是,mRNA的半衰期很短,因此,它會(huì)在幾分鐘或幾小時(shí)內(nèi)被細(xì)胞自然降解。人體接種的新型冠狀病毒肺炎疫苗主要有兩種類(lèi)型。第一種是病毒載體疫苗,用病毒(如腺病毒)載體將所需的新型冠狀病毒序列攜帶并轉(zhuǎn)移到細(xì)胞中,然后由細(xì)胞合成蛋白質(zhì)靶標(biāo),如強(qiáng)生公司和阿斯利康公司生產(chǎn)的疫苗。第二種是mRNA疫苗,將合成的RNA直接注射到細(xì)胞中,用于合成與免疫相關(guān)的蛋白質(zhì),如輝瑞和BioNTech公司以及莫德納公司生產(chǎn)的疫苗。目前,許多研究人員和公司正在研發(fā)一種自擴(kuò)增mRNA疫苗。在這種情況下,RNA模板既可編碼相關(guān)基因的抗原,又可像病毒一樣,能夠利用宿主細(xì)胞進(jìn)行自我復(fù)制,以增加細(xì)胞中mRNA數(shù)量。
Pig Progress:這項(xiàng)技術(shù)是如何開(kāi)發(fā)的?
Michael Roof博士:利用DNA或RNA進(jìn)行免疫接種的技術(shù)早在二十多年前就已為人們所知和描述。由于mRNA的半衰期短,穩(wěn)定性差,這項(xiàng)技術(shù)直到最近才具有商業(yè)可行性。RNA的半衰期從幾分鐘到幾小時(shí)不等,因此會(huì)在細(xì)胞內(nèi)自然降解。mRNA疫苗在商業(yè)上取得成功,主要得益于兩大進(jìn)展。首先是修飾核苷酸的發(fā)現(xiàn)和使用,這種核苷酸更穩(wěn)定,可提高mRNA的穩(wěn)定性。其次是脂質(zhì)體和納米顆粒技術(shù),該技術(shù)提高了mRNA的穩(wěn)定性,從而推動(dòng)了疫苗遞送的進(jìn)展。用mRNA技術(shù)生產(chǎn)疫苗有自身的優(yōu)缺點(diǎn)(表1)。
Pig Progress:mRNA疫苗的應(yīng)用在養(yǎng)豬業(yè)處于什么階段?目前可以應(yīng)對(duì)哪些疾???允許在哪些國(guó)家和地區(qū)使用?有哪些預(yù)期?
Michael Roof博士:在美國(guó)動(dòng)物保健領(lǐng)域,目前還沒(méi)有莫德納、輝瑞等公司生產(chǎn)的mRNA疫苗出售。默克動(dòng)物保健公司有一種名為Sequivity的疫苗在市場(chǎng)上銷(xiāo)售。該疫苗利用有缺陷的委內(nèi)瑞拉馬腦炎病毒將RNA轉(zhuǎn)移到細(xì)胞中并產(chǎn)生靶向免疫反應(yīng)。美國(guó)農(nóng)業(yè)部獸醫(yī)生物制品中心在監(jiān)管評(píng)估中將該疫苗描述為RNA顆粒疫苗。許多公司都在研究mRNA疫苗及其在動(dòng)物保健中的應(yīng)用。流感是一種常見(jiàn)的疾病研究對(duì)象,因?yàn)檠兀╤aemagglutinin,HA)是一種已知的保護(hù)性免疫原,在許多物種中都有應(yīng)用。最有希望的疾病靶標(biāo)是基因組小的病毒。對(duì)于細(xì)菌(基因組大,具有多種毒力因子)和較大的病毒(如非洲豬瘟病毒),雖然可行但更具挑戰(zhàn)性。
Pig Progress:歐盟立法是否對(duì)歐洲引入mRNA疫苗設(shè)置了障礙?
Michael Roof博士:雖然歐盟的監(jiān)管程序不同于美國(guó)農(nóng)業(yè)部獸醫(yī)生物制品中心,但沒(méi)有具體的法規(guī)禁止使用RNA疫苗。任何新疫苗或疫苗技術(shù)都需要遵守歐洲藥品管理局制定的監(jiān)管準(zhǔn)則,以確保使用的安全性和有效性。
Pig Progress:養(yǎng)豬業(yè)從人用新型冠狀病毒肺炎疫苗中汲取了哪些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)?
Michael Roof博士:首先,我認(rèn)為在某些方面,動(dòng)物保健行業(yè)領(lǐng)先于人類(lèi)保健行業(yè),因?yàn)槲覀冇羞m合的產(chǎn)品和流程來(lái)處理冷凍疫苗產(chǎn)品和產(chǎn)品分銷(xiāo)。其次,獸醫(yī)和行業(yè)對(duì)群體免疫以及在人群中實(shí)現(xiàn)廣泛免疫的重要性有很好的理解。我認(rèn)為動(dòng)物保健領(lǐng)域可以從新型冠狀病毒肺炎疫情中學(xué)習(xí)與疫苗使用相關(guān)的政治和情感觀念。從歷史上看,疫苗對(duì)人類(lèi)健康的重要性已為社會(huì)所接受并從中受益,天花、脊髓灰質(zhì)炎等疾病已被消滅。但如今,由于種種原因,人們對(duì)疫苗的使用卻越來(lái)越猶豫。在動(dòng)物保健領(lǐng)域,現(xiàn)在看到國(guó)家立法者正在討論,并有可能規(guī)范動(dòng)物疫苗使用的法律和立法政策。因此,動(dòng)物保健行業(yè)需要參與進(jìn)來(lái),以確保他們擁有可用的工具來(lái)確保食品安全、動(dòng)物福利和疾病控制。此外,值得注意的是,美國(guó)農(nóng)業(yè)部和獸醫(yī)生物制品中心已經(jīng)對(duì)疫苗進(jìn)行了嚴(yán)格監(jiān)管,這些機(jī)構(gòu)擁有評(píng)估動(dòng)物安全、動(dòng)物療效、環(huán)境影響和人類(lèi)影響的專(zhuān)家和能力。額外的監(jiān)管不僅無(wú)益,還會(huì)造成合規(guī)方面的復(fù)雜性和混亂,并可能影響進(jìn)出口。
Pig Progress:在新型冠狀病毒肺炎暴發(fā)期間,對(duì)mRNA疫苗的負(fù)面評(píng)論很多。您認(rèn)為有必要打破關(guān)于mRNA疫苗的一些荒誕說(shuō)法嗎?關(guān)于mRNA疫苗,您認(rèn)為有哪些領(lǐng)域需要開(kāi)展更多研究?
Michael Roof博士:我認(rèn)為,在疫苗認(rèn)知方面有兩大挑戰(zhàn)需要解決。第一個(gè)是關(guān)于mRNA與宿主整合,并造成某種“科學(xué)怪人”情況的問(wèn)題。RNA和mRNA極不穩(wěn)定,半衰期只有幾秒、幾分鐘或幾小時(shí),因此肯定不會(huì)整合到宿主基因組上或長(zhǎng)期存在。人體內(nèi)有多種核酸酶和核糖核酸酶,可以降解和破壞核苷酸,以確保其不會(huì)過(guò)度表達(dá)。第二個(gè)是接種疫苗后會(huì)發(fā)生什么問(wèn)題。在人類(lèi)和動(dòng)物保健中,個(gè)體對(duì)疫苗的反應(yīng)存在很大的差異。有些人幾乎會(huì)得到完全保護(hù),而有些人只會(huì)獲得部分保護(hù),但與不接種疫苗的人相比,他們的病情要輕。這是正?,F(xiàn)象,說(shuō)明免疫是一個(gè)受宿主、環(huán)境和特定疾病影響的復(fù)雜問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō),疫苗可以減輕臨床疾病的嚴(yán)重程度,通常還能降低病原體的水平。很少有疫苗能提供消除性免疫(sterilising immunity)。這并不能證明或表明接種疫苗沒(méi)有益處。如果大多數(shù)畜群或人群接種了疫苗,其長(zhǎng)期好處通常是疾病流行期縮短、嚴(yán)重程度降低、治療減少以及疾病變化減少或減緩。反之亦然,在部分接種了疫苗的人群中,疾病的發(fā)生率更高,疾病的變化也更快。例如,隨著人類(lèi)越來(lái)越頻繁地減少兒童疫苗接種,我們看到百日咳、麻疹和水痘等疾病再次出現(xiàn)。疫苗并不神奇,但它們確實(shí)能給個(gè)人和群體帶來(lái)益處。
Pig Progress:一些消費(fèi)者擔(dān)憂(yōu),使用mRNA疫苗可能會(huì)對(duì)肉品質(zhì)造成影響。您想對(duì)這些消費(fèi)者說(shuō)些什么?
Michael Roof博士:mRNA疫苗不會(huì)整合到宿主基因組中。mRNA的半衰期很短,降解速度很快。因此,mRNA疫苗不會(huì)造成安全問(wèn)題或食品消費(fèi)問(wèn)題。