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TUhjnbcbe - 2023/9/10 4:12:00
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从年初至今,新冠病毒仍然在人群间肆虐,尽管我们对它的了解逐渐变多,也找到了一些对付它的办法,但新冠病毒也在不断变化以对抗人类,让人类被动挨打。为了改变现状,“变种猎人”正在努力工作。

“变种猎人”的使命

在被新冠病毒侵袭近一年之后,年,许多国家推出了新冠疫苗,但是还没等人们为之欢呼雀跃,又发生了令人担心的事情——新冠病毒开始变异。症状明显的阿尔法毒株、毒性增强的贝塔毒株、传染性极强的德尔塔毒株等,变异方向各式各样的新冠病毒不断出现,快速在全世界流行开来,人们不禁要问,原本的新冠疫苗还有效吗?

这同样是疫苗研发者的问题,与民众相比,他们更加清楚自己的疫苗是如何制造的:将病毒识别细胞的结构减毒或模拟出来就成了疫苗。疫苗进入人体,会像病毒那样接触细胞,从而激活免疫系统产生抗体,这样当真正的病毒以相同的方式入侵人体时,抗体就会被快速生产出来,人体就能抵挡它们。因此,病毒变异的话,人们自然要担心疫苗是否失效了,如果病毒与细胞接触的结构完全变了,由疫苗引起的免疫反应就无法对付它了。

为了解答这个疑问,疫苗研发者需要尽快收集被新型病毒感染的患者的血清(抗体分泌出来后由血清进行转运),他们需要研究其中的抗体与原先由疫苗激发的抗体是否存在区别,对病毒是否具有相近的作用效果。令人欣喜的是,很长一段时间以来,新冠疫苗对大多数变异新冠病毒都具有很好的效果,对减轻病症也有一定的作用。

但是,病毒的变异是不可避免的,随着变异毒株数量的增加和传播范围的扩大,变异速度还可能进一步加快,我们只能被动跟踪它们的变异,等到疫苗作用大减的那一天,再匆忙开发新型疫苗吗?为了避免这种情况,“变种猎人”出手了。

“变种猎人”的诞生

“变种猎人”是一群疫苗研发者的自称,他们与其他疫苗研发者的不同之处在于,在病毒变异初期将之制造出来,提前测试疫苗对它们的作用效果。

菲尔·多米茨是美国辉瑞公司新冠疫苗研发团队的首席科学家,在“变种猎人”计划诞生之前,他的团队所做的工作也是不断检验辉瑞疫苗对变异病毒的效果。但是,他们很快发现这种工作耗时长、效率低,变异病毒在世界范围内不断传播,传播过程中还可能不断变异,追在它们身后试验永远无法穷尽所有的情况。那么,为什么不换一种思路呢?预测病毒将会如何变异,制造出可能出现的变种病毒再进行疫苗测试,如果“有幸”制造出能让现有疫苗失效的病毒,还可以提前进行新疫苗的研制。就这样,“变种猎人”计划诞生了。

辉瑞的科学家使用来自名为GISAID的数据库中的信息自行培育变异体,该数据库包含由全球科学家和医生上传的病毒测序数据。科学家们下载特定变种病毒的基因序列,然后运用算法来识别关键突变,以此为依据,他们合成了新的刺突蛋白,这是新冠病毒用来锁定并进入人体细胞的结构,也是疫苗主要模拟的部位。

接下来,科学家需要将这种新的刺突蛋白移植到病毒主干上,制造出新的病毒。这一步辉瑞实验室采用的方法与其他进行类似工作的实验室不同,其他研究中心会将刺突蛋白插入一种非致病病毒中,从而产生所谓的假病毒,而辉瑞的科学家将之插入到真正的新冠病毒身上,也就是说他们制造的是确实可能出现也确实有致病性的真病毒。真病毒的优势是真正模拟了病毒的变异过程,有利于验证疫苗的有效性,也有利于判断病毒可能的变异类型。

但缺点也很明显,万一制造出的变异病毒泄露,后果不堪设想。为了确保实验安全,辉瑞升级了实验室——病毒研究必需的生物安全3级实验室,配备气闸,进出实验室需要彻底消毒,科学家们穿着连帽防水的实验服、戴着手套和呼吸罩,与外界的气体交换需要通过空气净化呼吸器。

“变种猎人”的日常

在改造后的实验室中,科学家几乎每天都在连轴工作,即使是节假日,实验室的灯光也从未熄灭。

凯娜·斯旺森的工作是整个团队的起点,她需要从数据库中下载那些新出现的、有一定影响的变种病毒的数据,确定其基因序列和关键突变,为制造新病毒提供依据。

维迪娅·鲁普汉德笑称自己是“病毒农民”,因为他每天都在“种植”病毒。与细胞和其他微生物一样,病毒的培养方法没有统一的模板,人造病毒更是如此。鲁普汉德培养每种新病毒时都需要重新摸索新的培养条件,包括调整培养基组成和环境温湿度等。设定好培养条件后,他需要时不时地进行观察,确保病毒可以稳定存在。

制造出新的变异病毒后,科学家就可以用它来检测疫苗的免疫效果了。这项工作交到了罗伯特·莱尔希等人的手上,他们需要收集接种疫苗的人的血清样本,然后将新病毒与血清混合,观察由疫苗激发的抗体对新病毒的反应。在试验中,科学家用所需血清的数量来表示疫苗对病毒的效果,杀灭等量的病毒,需要的血清量越多,表明疫苗对特定毒株的效果就越差。

克里斯汀·汤普金斯负责处理实验数据。她每天深夜收到大量的实验原始数据,这些数据有的是无效的,有的不太准确,需要连夜处理,以确保第二天分析数据的同事能收到漂亮的图表,减轻他们的工作量。

菲尔·多米茨需要分析收到的数据结果,他得做出决策,当前的疫苗版本是否有效,是否需要更新疫苗。贝塔毒株刚出现时,多米茨曾经有些懊恼,因为它是当时发现的疫苗效力最差的毒株,与原始毒株相比,疫苗效果减小了约三分之一。不过,现在多米茨不那么想了,因为变异更多的毒株对疫苗的更新过程帮助更大,参考它们的变异过程,可以制造出新疫苗。最新发现的缪毒株也是一种对疫苗有抗药性的毒株,也许这正是新冠病毒的变异趋势,这意味着疫苗的升级已经无可避免。好在,“变种猎人”已经准备好了。

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