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以“毒”攻毒:疫苗的傳奇歷史
當(dāng)下人類對(duì)付病毒的方法有三種,,第一種是公眾熟悉的一些公共衛(wèi)生措施,如消毒,、通風(fēng)、清潔等,,這有利于阻隔病毒傳播,,不給病毒生存提供土壤;第二種是抗病毒藥物,,可以有效地抑制病人體內(nèi)的病毒,,不過(guò)這必須要在得病之后的治療中才能使用,;第三種便是研制疫苗。
什么是疫苗,?疫苗是將病原微生物(如細(xì)菌,、立克次氏體、病毒等)及其代謝產(chǎn)物,,經(jīng)過(guò)人工減毒,、滅活或利用轉(zhuǎn)基因等方法制成的用于預(yù)防傳染病的自動(dòng)免疫制劑。疫苗保留了病原菌刺激動(dòng)物體免疫系統(tǒng)的特性,。當(dāng)動(dòng)物體接觸到這種不具傷害力的病原菌后,,免疫系統(tǒng)便會(huì)產(chǎn)生一定的保護(hù)物質(zhì),如免疫激素,、活性生理物質(zhì),、特殊抗體等;當(dāng)動(dòng)物再次接觸到這種病原菌時(shí),,動(dòng)物體的免疫系統(tǒng)便會(huì)依循其原有的記憶,,制造更多的保護(hù)物質(zhì)來(lái)阻止病原菌的傷害。
疫苗有多重要,?當(dāng)艾滋病在撒哈拉以南非洲肆虐了四分之一個(gè)世紀(jì)后,,當(dāng)?shù)鼐用竦钠骄鶋勖陆盗苏?0年。直到目前為止,,人類還沒(méi)有研制出艾滋病的相關(guān)疫苗……在這個(gè)時(shí)代,,疫苗常常成為公眾輿論撻伐的箭靶,上面的例子也許能提醒大家,,在20世紀(jì)人類平均壽命的巨大增長(zhǎng)中,,疫苗起到了多么重大的作用。
疫苗的研制與改進(jìn)是一部人類的史詩(shī),,也是科學(xué)與工業(yè)的傳奇,。人類一步步攻克了狂犬病、脊髓灰質(zhì)炎,、乙肝,、黃熱病……在《疫苗的史詩(shī):從天花之猖到疫苗之殤》中,讓-弗朗索瓦·薩呂佐用娓娓道來(lái)的筆法不僅引人入勝,,還回答了關(guān)于疫苗制造,、疫苗成分與艾滋病疫苗研制等相關(guān)問(wèn)題。法國(guó)病毒學(xué)家薩呂佐曾主持抗病毒疫苗的生產(chǎn),,現(xiàn)任世界衛(wèi)生組織顧問(wèn),,負(fù)責(zé)向許多發(fā)展中國(guó)家傳播疫苗研發(fā)技術(shù)。當(dāng)然,,書(shū)里也沒(méi)有回避疫苗引起的爭(zhēng)議,,例如乙肝與麻疹疫苗被認(rèn)為可能導(dǎo)致多發(fā)性硬化癥與自閉癥,。然而事實(shí)當(dāng)真如此嗎?
極盡曲折的誕生
2009年8月,,我國(guó)公布了甲型H1N1流感病毒的臨床研究成果,,在歐美等制藥巨頭之前,以破紀(jì)錄的時(shí)間研制出了H1N1流感疫苗,。這是一種安全性高的滅活疫苗,,而不是減毒活疫苗。滅活疫苗和減毒活疫苗是疫苗的兩種類型,,減毒活疫苗的優(yōu)勢(shì)在于接種后可以在人體內(nèi)不斷繁殖,,許多疫苗效果比較持久,只需要打一到兩針就好,。麻疹,、水痘、流行性腮腺炎等疫苗都是減毒活疫苗,。
滅活疫苗則有著不同的原理,,即用各種方法(比如加熱)讓這些病原不能在人體內(nèi)繁殖,比如狂犬疫苗,、流感疫苗和甲型肝炎疫苗,。這些疫苗制作起來(lái)相對(duì)容易,不需要對(duì)病毒進(jìn)行改變,,只要?dú)绮《镜幕钚跃秃昧?。但它的缺點(diǎn)在于產(chǎn)生的免疫力比較低,病毒不增殖,,要多次接種才行,。疫苗有著極盡曲折的誕生歷程和傳奇歷史——雖然它的研發(fā)歷史不過(guò)短短幾十年。
與可以在光學(xué)顯微鏡下觀察到的細(xì)菌不同,,病毒的體積小到1940年的電子顯微鏡發(fā)明出來(lái)后才被觀察到,,而且細(xì)菌可以培養(yǎng),病毒卻無(wú)法獨(dú)立繁殖,,這導(dǎo)致病毒學(xué)嚴(yán)重落后于細(xì)菌學(xué),,到二十世紀(jì)三十年代,人類只研制出寥寥幾種病毒的疫苗,,比如天花疫苗,。
阻擋疫苗的大規(guī)模生產(chǎn)的最重要原因,是很長(zhǎng)一段時(shí)間里,,疫苗需要以動(dòng)物為供體,。天花疫苗是在小母牛犢的肋部制備的,狂犬疫苗取自羊腦,。疫苗之父愛(ài)德華·詹納在研制天花疫苗的過(guò)程中發(fā)現(xiàn),,從人的體內(nèi)取病毒,“種植”到下一個(gè)人身上,,很容易引發(fā)其他疾病的大規(guī)模傳播,。于是人們開(kāi)始從動(dòng)物身上想辦法。
二十世紀(jì)三十年代,,研究者將只在靈長(zhǎng)類動(dòng)物和蚊子之間傳播的黃熱病毒傳染給了鼠類,,再傳染給受精雞蛋。病毒與細(xì)菌的穩(wěn)定不同,,它在增殖時(shí)有高頻的突變能力,,在跨越物種屏障時(shí)變異能力更高。黃熱病毒為了適應(yīng)新的宿主發(fā)生了變異,,研究人員驚喜地發(fā)現(xiàn),,這種變異后的病毒失去了讓人類患病的能力。于是疫苗誕生,。但這畢竟是不可復(fù)制的成功,,作者在書(shū)中評(píng)價(jià)這次疫苗的發(fā)現(xiàn)為“撞大運(yùn)的獨(dú)一份”。
人們可以通過(guò)嘗試用各種動(dòng)物相繼實(shí)驗(yàn),,看看毒性是否減弱,,但一開(kāi)始,在細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)還沒(méi)有發(fā)展起來(lái)的時(shí)候,,人們只能一點(diǎn)點(diǎn)在動(dòng)物身上提取病毒,,這個(gè)過(guò)程有些殘忍。作者在書(shū)中詳細(xì)描述了讓牛感染牛痘的過(guò)程:“首先要給牛犢的肋部剃毛,,清洗種痘區(qū)域并在上面留下許多劃痕,。之后,再用牛痘病毒的溶液涂抹這片區(qū)域,。一定要仔細(xì)地摩搓這片裸露的皮膚,,確保病毒滲入傷口之中。到了第五天,,病毒的繁殖已十分旺盛,,這時(shí)需要再給牛犢的肋部消毒,用刮匙取下用于制備疫苗的組織——淋巴,、痂蓋和真皮組織,。這種黏糊糊的物質(zhì)就是疫苗原液了?!笨傊?,這樣在活的動(dòng)物身上培育疫苗,過(guò)程充滿偶然性,很難保證質(zhì)量和無(wú)菌的環(huán)境,,數(shù)量更是少之又少,。
給疫苗蓋個(gè)玻璃房
二十世紀(jì)五十年代后,由于細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展,,疫苗才迎來(lái)了質(zhì)的飛躍,。細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)就是在生物體上將組織取下之后,放進(jìn)無(wú)菌的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行培育,,用玻璃等實(shí)驗(yàn)器皿為其搭建一座“房子”,,讓病毒在一個(gè)個(gè)“房間”里生長(zhǎng),并且測(cè)量每個(gè)“房間”中病毒的數(shù)量(此前要借助數(shù)十只動(dòng)物才能完成病毒量的測(cè)定),。取自猴腎的脊髓灰質(zhì)炎疫苗便是用這種方式,,逐漸實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)。這是現(xiàn)代疫苗學(xué)的里程碑,。
但也不是全無(wú)風(fēng)險(xiǎn),。首先,這需要每年“犧牲”掉幾千只猴子,;其次,,猴子身上可能攜帶有其它的病毒,并感染人類,。1967年,,貝爾格萊德和法蘭克福的制藥實(shí)驗(yàn)室工作人員紛紛染上一種神秘的病,導(dǎo)致七人死亡,,這些人都與從烏干達(dá)運(yùn)來(lái)的長(zhǎng)尾猴接觸過(guò),。這批長(zhǎng)尾猴是為了制作疫苗而準(zhǔn)備的。得了這種病的人先是發(fā)熱,,然后出血,,繼而死亡。這種病毒后來(lái)被命名為馬爾堡病毒,,與可怕的埃博拉病毒很相似,。一時(shí)間輿論嘩然。
隨著科學(xué)的發(fā)展,,二倍體細(xì)胞培養(yǎng)和轉(zhuǎn)化細(xì)胞培養(yǎng)再一次在疫苗領(lǐng)域掀起一場(chǎng)場(chǎng)革命,。科學(xué)家們研究出了用有無(wú)限增殖能力的猿猴異倍體細(xì)胞替代,。1980年,,梅里厄研究所新建了一座大樓專門用于疫苗的生產(chǎn),全世界的制藥機(jī)構(gòu)都慕名來(lái)參觀,,很快,,三千萬(wàn)支滅活脊髓灰質(zhì)炎疫苗在這座樓里被生產(chǎn)出來(lái),,2007年達(dá)到一億支。脊髓灰質(zhì)炎疫苗成了利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)制作的第一種疫苗,。
二十世紀(jì)八十年代開(kāi)始進(jìn)入了工業(yè)化生產(chǎn),,但依舊邊緣,其營(yíng)業(yè)額不足全球制藥業(yè)的百分之五,。直到九十年代后期,,疫苗才成為世界各大制藥公司趨之若鶩的重點(diǎn)項(xiàng)目,這其中有不可回避的經(jīng)濟(jì)原因,。一系列高價(jià)新型疫苗上市,如二十一世紀(jì)初的肺炎鏈球菌結(jié)合疫苗,,讓其生產(chǎn)商在一年的營(yíng)業(yè)額達(dá)到10億歐元,,引發(fā)了疫苗界的轟動(dòng)和變革。一方面,,優(yōu)質(zhì)的疫苗成了稀缺品,,令人們趨之若鶩,許多大型制藥公司開(kāi)始成立疫苗的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室,,另一方面,,人們開(kāi)始意識(shí)到大規(guī)模普及疫苗對(duì)提升國(guó)民健康水平帶來(lái)的巨大改變。對(duì)非洲最貧窮國(guó)家的瘧疾研究證明,,健康水平的改善對(duì)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平起到巨大作用,。
雞蛋撐起疫苗半邊天
不過(guò)時(shí)至今日,仍有一些疫苗是用動(dòng)物制作的,,比如流感疫苗,。流感疫苗大致分為兩類,一類是季節(jié)性流感疫苗,,一類是特定的流感疫苗,,叫作大流行流感疫苗。針對(duì)季節(jié)性流感,,世界衛(wèi)生組織和各個(gè)國(guó)家的流感中心都會(huì)對(duì)流感病毒進(jìn)行跟蹤,,其間收集到的毒株會(huì)被送到世衛(wèi)組織的研究中心進(jìn)行分析,篩選出當(dāng)年的疫苗毒株,。毒株被提供給生產(chǎn)商,,各大藥廠便開(kāi)始了季節(jié)性流感疫苗的生產(chǎn)。
生產(chǎn)流感疫苗使用的是受精雞蛋,,那么問(wèn)題來(lái)了,,當(dāng)流感遇到禽流感,疫苗的原材料雞蛋會(huì)不會(huì)受到污染,?如果大量禽類遭到撲殺,,有沒(méi)有足夠的雞蛋制作疫苗,?對(duì)一些流感疫苗,一顆雞蛋可以制作一支疫苗,。
《疫苗的史詩(shī)》一書(shū)中寫(xiě)了用雞蛋制作疫苗的過(guò)程,,其實(shí)原理并不復(fù)雜:首先將雞胚置于孵化器之中,等孵化到第10天或11天時(shí),,憑特制照明設(shè)備確定胚胎位置,,取下一部分蛋殼,使用針管將含有病毒的物質(zhì)注入蛋殼里,,再以玻璃封口,,涂上石蠟,重新將雞胚放回孵化器中,。1930年便有科學(xué)家摸索到了這種方法,,不過(guò)實(shí)現(xiàn)起來(lái)卻并不容易。一來(lái)以當(dāng)時(shí)的技術(shù),,很難實(shí)現(xiàn)無(wú)菌操作,,二來(lái)是人們無(wú)法確定病毒是不是真的能進(jìn)入雞蛋并繁殖。之后,,研究者逐漸解決了這兩個(gè)問(wèn)題,。
這一偶然發(fā)現(xiàn)對(duì)疫苗的制作產(chǎn)生了巨大影響,許多病毒被證明都可以在雞蛋中培養(yǎng),,時(shí)至今日,,雞蛋仍舊是許多世界通用流感疫苗的原材料,比如許多兒童易感的傳染病麻疹或流行性腮腺炎疫苗,。用作者的話說(shuō),,是“雞蛋撐起了疫苗的半邊天”。
作者在以近代微生物學(xué)的奠基人巴斯德命名的法國(guó)巴斯德研究所的14年中從事疫苗生產(chǎn)工作,。從最初的在培養(yǎng)板上用培養(yǎng)瓶制作疫苗,,到采用容積1500升的生物反應(yīng)器發(fā)酵罐大規(guī)模制作疫苗,短短十幾年間,,疫苗學(xué)的研究和發(fā)展突飛猛進(jìn),。
當(dāng)下關(guān)于疫苗的安全性也有不少爭(zhēng)議。法國(guó)就曾抗議過(guò)甲型H1N1流感疫苗,,認(rèn)為其研發(fā)太過(guò)匆忙,,還會(huì)引發(fā)一系列嚴(yán)重的副作用。疫苗從決定制備到上市只有短短五個(gè)月時(shí)間,,而引發(fā)的副作用也至今無(wú)法解釋,。不過(guò)許多專家還是認(rèn)為打比不打好,就像作者引用流感領(lǐng)域泰斗級(jí)教授埃德溫·基爾伯恩的話:雖然打了疫苗“狼”沒(méi)來(lái)就是白費(fèi)功夫,,但總比“狼”來(lái)了卻沒(méi)打疫苗強(qiáng)呀,!
人類對(duì)流感疫苗的研究還在繼續(xù),,希望能研究出一種可以“以一敵多”的新型疫苗。真的存在“萬(wàn)能”的疫苗嗎,?我們不知道,,但越來(lái)越多的國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始了這項(xiàng)研究。
編輯:楊嵐
關(guān)鍵詞:疫苗 病毒 流感