我們使用cookies來增進您的瀏覽體驗,繼續瀏覽表示您同意我們的隱私權政策,或可不繼續瀏覽。

從植物和細菌而來,免冷鏈的COVID-19疫苗

COVID-19疫苗進來需要冷鏈,這件事情無論是在去年還是今年,都是一個新聞話題。因為現在市面上主流的幾大疫苗,都需要儲存在比室溫低的環境下,也就是說,不論溫度是低到幾度,沒有冷鏈是完全不行的,因為疫苗的儲存和運送都低溫環境。這個需求告訴我們什麼?如果疫苗一定要在低溫保存,那麼在資源缺乏、沒有完善冷鏈技術的地方,疫苗很難普及啊!

耐熱

美國聖地牙哥加利福尼亞大學的奈米工程師開發了一種可以耐熱的疫苗,關鍵就是這種疫苗是從植物或細菌來製造。這個開發的疫苗已經在小鼠上進行動物試驗,證實能產生高量對抗SARS-CoV-2(COVID-19病毒)的中和抗體。未來如果能證明在人體上也有效和具安全性,對於全世界現在的疫苗配送運輸,將會是一個很大的改變。

植物病毒和噬菌體

這項研究開發了兩種疫苗,一種來自植物豇豆花葉病毒(cowpea mosaic virus ) ,另一種來自噬菌體病毒Qbeta。這兩種疫苗的開發方法相似。研究員用豇豆和大腸桿菌各自生長了百萬的球形奈米顆粒的植物病毒和噬菌體。然後將一小段的SARS-CoV-2棘蛋白與奈米顆粒結合。如此,這個奈米顆粒就如同是受感染的病毒,有SARS-CoV-2的特徵,所以生物體的免疫系統能認識它,進而產生對抗SARS-CoV-2的抗體,但這種奈米顆粒病毒對人類沒有傷害。

不同的施打方式

用植物病毒和噬菌體來製作疫苗的好處是花費較低且容易大量製造。因為植物生長相對容易而且基礎結構相對不複雜。另一個優點是植物病毒和噬菌體在高溫環境中極穩定,因此不需要低溫來儲存運送。但在生產製造的過程中,也能耐高溫製程。像是將這種病毒製作成高分子植入物或微針貼片的過程,需要將病毒和高分子混合後放入烤箱加熱到攝氏100度,也沒有問題。這種以植入物的方式呈現的疫苗,能打入皮膚然後在一個月內慢慢釋放。而微針貼片的設計可以直接貼在手臂上,讓民眾自己來注射疫苗。以上這兩種施打疫苗的方式,或許能免除現在民眾需要靠醫護來打第二劑或第三劑的問題,因為注射一次後可以慢慢釋放劑量。目前這個方式開法的疫苗,已經分別以高分子植入物、微針貼片和傳統的注射兩次的方式,在小鼠身上進行動物實驗,都能產生高量的中和抗體。

能因應突變?

此外,以上介紹的方式產生的抗體,也能用來對抗SARS病毒。這是因為結合在植物病毒或者噬菌體病毒的的冠狀病毒棘蛋白抗原決定區(epitope),幾乎等同於SARS-CoV-2和原始的SARS病毒。而且這裡用的抗原決定區也不會被病毒突變所影響,因為它不是來自於直接和細胞結合的位置,也就是大多數突變發生的位置。這意味著這項研究所開發的疫苗,將來如果冠狀病毒繼續突變,仍然可能是有效的。

面對這次的COVID-19,現在市面上已經有不少疫苗了,開發這項疫苗的團隊認為,即使這次大流行幫不上忙,但是他們開發了這個疫苗的開發方法和製程,未來若出現其它的流行病毒,可以很快套用這個方法來研發和製造出新的疫苗。最重要的優點是,最終的疫苗不需要冷鏈儲存和運送。

看完這篇,有什麼新的想法?人類果然在每次危機中都激發出新的科技和應用面。

參考文章: UCSD, J. Am. Chem. Soc.

圖片來源: Canva Pro。(豇豆植物 Cowpea Plants)

【作者簡介】 BioMeder

生醫人網摘的編輯。熱愛創新和用腦袋的事物,堅持文章要有邏輯,藉由報導、解析生醫領域的創新和應用來傳播知識。

發佈留言

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *

延伸閱讀