肆虐全球的新冠病毒讓世人倍加期待新冠疫苗。近來(lái),中國(guó)、英國(guó)、俄羅斯、美國(guó)等國(guó)研制的新冠疫苗取得一定進(jìn)展。不過(guò)這些候選疫苗都還需要進(jìn)一步臨床試驗(yàn)的驗(yàn)證,全球疫苗研
“不想打針,疫苗能不能做成吃的呀?”這大概是很多害怕打針的大小孩的心聲了。
如何做到不用打針就能接種疫苗,甚至只要吃下去就可以呢?其實(shí),科學(xué)家們?cè)缇烷_(kāi)始了各種嘗試,并且已經(jīng)獲得成功。
疫苗是如何起作用的?
人體的免疫系統(tǒng)能夠?qū)M(jìn)入的病菌產(chǎn)生各種防御機(jī)制,在第一次遇到病菌時(shí)不僅能殺死病菌,同時(shí)能產(chǎn)生記憶。當(dāng)下次再遇到相同的病菌時(shí),免疫系統(tǒng)會(huì)迅速大量產(chǎn)生與這個(gè)病菌相匹配的抗體,幫助殺滅病菌。但在第一次遇到病菌時(shí),人體產(chǎn)生抗體和其他免疫反應(yīng)需要一定的時(shí)間,因此會(huì)導(dǎo)致發(fā)病,情況嚴(yán)重的時(shí)候我們甚至無(wú)法熬過(guò)去。
而隨著免疫學(xué)的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)這些抗體的產(chǎn)生并不需要活的病菌,完全死掉的病菌、甚至病菌上的一部分蛋白質(zhì)等也可以產(chǎn)生具有保護(hù)效果的抗體。我們便把這些“解除了武器”的病原菌做成了疫苗。注射疫苗的目的就是人為的讓人體先接觸沒(méi)有感染性、或者低感染性的病菌、或病菌的組成部分,在遇到真正會(huì)發(fā)病的病菌前就產(chǎn)生免疫記憶。這樣在遇到病菌時(shí)就能迅速產(chǎn)生抗體抵抗病菌,達(dá)到不發(fā)病的效果。
把疫苗“吃下去”,可能嗎?
許多病原體是通過(guò)鼻子、嘴等進(jìn)入人體的,并通過(guò)這些部位的黏膜進(jìn)入體內(nèi)細(xì)胞。它們遇到的第一道防御是那些位于呼吸道、消化道和生殖道的黏膜中的防御。當(dāng)黏膜免疫反應(yīng)有效時(shí),黏膜將產(chǎn)生抗體,消滅它們發(fā)現(xiàn)的任何病原體。
目前疫苗主要用注射的方式直接接種到體內(nèi),這樣一來(lái),就繞過(guò)了黏膜,通常會(huì)在刺激黏膜免疫反應(yīng)方面表現(xiàn)不佳。但是口服疫苗能夠接觸到消化道的內(nèi)壁黏膜,它們會(huì)激活黏膜和全身免疫,應(yīng)該有助于提高對(duì)許多危險(xiǎn)病菌的保護(hù),尤其是引起腹瀉的病菌。所以理論上口服疫苗是完全可行的。
實(shí)際上,目前已有幾種上市的口服疫苗。第一個(gè)上市的是1961年開(kāi)始在國(guó)外投入市場(chǎng)的脊髓灰質(zhì)炎疫苗,也就是非常有名的糖丸。脊髓灰質(zhì)炎疫苗是一種減毒的活疫苗,在體內(nèi)具有復(fù)制的能力。因此,小劑量的疫苗可以導(dǎo)致大量抗原的快速增殖和分泌,這足以觸發(fā)腸道免疫系統(tǒng)發(fā)揮作用。其他三種口服疫苗都是在2000年以后上市,包括輪狀病毒疫苗(針對(duì)輪狀病毒感染性腸胃炎),以及針對(duì)腸溶性傷寒沙門(mén)氏菌和霍亂弧菌的疫苗。
如何生產(chǎn)能吃的疫苗?
既然已經(jīng)有口服疫苗,為什么現(xiàn)在疫苗主要還是靠打針呢?
這是因?yàn)橐呙缃?jīng)過(guò)消化道時(shí)常受到消化液的分解。疫苗一旦被破壞,就達(dá)不到理想的免疫效果,這是能吃的疫苗面臨的最大的挑戰(zhàn)。針對(duì)這一問(wèn)題,科學(xué)家們也已經(jīng)有了多種策略。我們一起來(lái)了解一下其中三種科學(xué)家們的奇思妙想:
1. 通過(guò)膠囊等保護(hù)疫苗
盡管胃部的酸性條件對(duì)疫苗是個(gè)挑戰(zhàn),但事實(shí)上,允許藥物通過(guò)胃而不受破壞的技術(shù)已經(jīng)存在了幾十年,并應(yīng)用于許多廣泛使用的藥物中。這包括將做成粉末的疫苗填充到膠囊中,膠囊外包覆聚合物薄膜,這種聚合物薄膜在人體胃中的低pH值下不溶解,但在pH值高于5-5.5時(shí)容易溶解,從而保證疫苗在進(jìn)入腸道前不會(huì)被破壞。這樣一來(lái),很多已經(jīng)在大量使用的疫苗也能通過(guò)口服途徑進(jìn)行免疫接種。
2. 利用特定的細(xì)菌和病毒生產(chǎn)疫苗
某些細(xì)菌和病毒早已與人類(lèi)腸道形成了共生。這些生物體已經(jīng)適應(yīng)了宿主的腸道,可以在人類(lèi)腸道中存活很長(zhǎng)時(shí)間,并且不會(huì)致病,比如乳酸菌群。我們可以通過(guò)基因工程的技術(shù),將生產(chǎn)疫苗抗原的基因整合到這些細(xì)菌或病毒中,在口服了這些改造后的細(xì)菌或病毒后,它們能較穩(wěn)定的存在于腸道中一段時(shí)間,并大量的產(chǎn)生疫苗,從而使人體有效的獲得免疫。
3. 用植物生產(chǎn)疫苗
和利用細(xì)菌和病毒生產(chǎn)疫苗類(lèi)似,我們也可以通過(guò)基因工程技術(shù),將能生產(chǎn)疫苗的基因轉(zhuǎn)入到植物體內(nèi),利用植物生產(chǎn)疫苗。植物細(xì)胞堅(jiān)硬的外壁使疫苗相對(duì)安全,不受胃液的影響,可以真正實(shí)現(xiàn)“能吃”的疫苗。這是一件非常有吸引力的事情,并且科學(xué)家們也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了這點(diǎn)。一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)發(fā)現(xiàn),在食用了具有疫苗抗原基因的土豆、西紅柿、生菜等之后,小鼠或人體內(nèi)確實(shí)產(chǎn)生了相應(yīng)的抗體,從而證實(shí)了用植物生產(chǎn)口服疫苗的可行性。
我們有理由相信新的傳染病在未來(lái)會(huì)繼續(xù)出現(xiàn),這些疾病很可能以最嚴(yán)重的形式出現(xiàn)在中低收入國(guó)家。在那里,氣候、生活水平、公共衛(wèi)生條件和營(yíng)養(yǎng)不良共同增加了疾病的傳播機(jī)會(huì)。為抗擊這些疾病,疫苗要方便地儲(chǔ)存和分發(fā)、容易為當(dāng)?shù)鼐用袼邮?、非醫(yī)務(wù)人員容易處理污染風(fēng)險(xiǎn),并顯示出明顯的療效證據(jù)。口服疫苗就是解決這些問(wèn)題的很好的方法之一。
然而,由于人體十分復(fù)雜,口服疫苗的有效性和安全性還需要大量的工作,這方面的臨床試驗(yàn)還較少,我們還有很長(zhǎng)的路要走。不過(guò),技術(shù)上的障礙似乎都是可以克服的,科學(xué)家的研究也從未止步。將來(lái)可能會(huì)有更多的“能吃的”疫苗上市,讓我們拭目以待!
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