艾滋病病毒疫苗到底能做出來不?

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話說這篇文章有點不很好懂,需要高中的基本生物知識和一些對艾滋病病毒作用機制的背景知識。這是一些有用的連結:DNA轉錄艾滋病發病過程免疫系統。當然了,如果你能聯絡你高中的生物老師然後說,啊,我發現我當初上課的時候沒好好聽講真是錯了,您能給我講一講細胞複製的過程麼,嗯嗯嗯,啊好長還是算了,您給我當時班上生物課代表的聯絡方式麼?就是那個長頭髮很的,很漂亮的那個女同學……那就更好了。

艾滋病病毒疫苗到底能做出來不?

在1980年代早期,世界上開始出現了一種神祕的病症,症狀嚴重,常常致死。醫務工作者開始不停的研究這種奇怪的惡性病。在1984年4月23日美國健康及人口服務組織 US Secretary of Health and Human Services 書記賀瑪特Margaret Heckler宣佈科學家已經確認了造成艾滋病的病毒,HIV,書記說對了。同時,賀書記也做出了預言“人類會在兩年內研發出艾滋病疫苗。”這一點,書記說錯了。

儘管人類做了28年的研究,我們仍然沒有HIV疫苗。在此期間,世界上已經有25,000,000人死於艾滋病及併發症了。艾滋病為何如此難以戰勝?為此,我們要搞清HIV的致病機制。

首先,HIV是非常容易變異的。在病患被感染幾個月後,病毒就已經可能在病人體內變異出上百萬種變種病毒了。正是這種不停變異的機制,讓HIV比我們以往交手的病毒都難戰勝。那格瑞Gary Nabel是美國國家過敏及傳染病研究院US National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) 主任。那主任說“基本上所有的疫苗都是隻能對付幾種數量有限的變異體。”

疫苗的工作機制是它將訓練人類的免疫系統識別病毒特徵的某一部分,這樣,人體就能夠生產對付病毒的抗體。對於HIV來說,最明顯的特徵就它表面的蛋白質gp120。HIV用這種蛋白質依附於人類細胞並開始對細胞破壞。此外,這種蛋白質不停的變異,免疫系統非常難以識別。此外,這種蛋白質分子出現的方式是一次三個,並且附著這分子量巨大的糖分子,將分子隱藏起來。

此外,HIV破壞的就是免疫細胞,恰恰就是要消滅病毒的細胞。所以,病毒可以附著在免疫細胞上,用糖分子把自己裹得緊緊的,把自己的DNA塞進細胞中,把它變成一個長期運轉的病毒製造工廠,安安靜靜的做幾年壞事後再把細胞弄爆,釋放出大量的病毒。

恩,所以說,製作HIV疫苗就相當於向幾百萬個移動的靶子射擊,靶子會動,裝備著重重灌甲,啊哈,它還會吃掉你的子彈。

逆流而上

迄今為止,其他所有人體感染的微生物都有自愈的先例,即人體免疫系統自己消滅這些微生物的先例。方安東Anthony Fauci是是美國國家過敏及傳染病研究院US National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) 的主任研究員Head immunologist,方主任說:“對於其他所有微生物,人體都有自愈的病例。就是說,人體免疫系統完全消滅了微生物。這就是大自然給我們的證明,證明免疫系統能夠戰勝這種微生物。”但是HIV例外,“很令人驚訝的一點就是,在全世界30,000,000例HIV病患中,我們完全找不到人體免疫系統戰勝病毒,自我治癒的先例。”有些人有特殊基因,能夠抑制病毒的大量複製。但是從沒有人的免疫系統能夠完全消滅這些可惡的小東西。

面對這樣的挑戰,艾滋病疫苗的研究是一連串的失敗也就不奇怪了。在所有的試驗疫苗中,只有3種疫苗走到了臨床試驗的地步:Vaxgen的 AIDSVAX 疫苗,它是由兩個gp120蛋白的碎片組成,它完全沒有任何效果。而Merck的 v520 疫苗是向一種無害的病毒植入3個HIV病毒基因而成,它的效果更糟。本來,它的目的是要控制一種免疫細胞T-細胞去攻擊被病毒感染的細胞。它失敗了。更嚇人的是,實驗的結果是被實驗者在接種疫苗後變得更容易感染病毒了,這其中的原因尚不完全清楚。

唯一的正面結果來自2009年。在泰國進行的一個16,000人蔘加實驗,實驗檢測了兩種疫苗混合使用的效果:其一是包含著3個HIV基因的鳥類病毒,作用是激發免疫系統的反應;還有一個簡潔版的AIDSVAX 疫苗。 這兩種疫苗各自已經被證明對艾滋病沒有預防作用,所以學界認為這僅僅是浪費時間和精力罷了。但是讓人驚訝的是,這個疫苗成功的讓感染風險減小了31%。這是一個很大的成就,但是距臨床應用還有很大距離。(作為比較,麻疹和骨髓灰質炎的疫苗成功率能達到95%)

學界對這種雞尾酒疫苗的作用譭譽參半。一些科學家注意到這種疫苗的效果時效性很短,並且僅限於低危人群。另一些科學家則看到了一線希望,這個成功預示著艾滋病疫苗還是可能的。但是,科學家注意到疫苗並沒有減少已感染病患身體中的病毒數量,這不科學。我們仍在研究,暫未完全理解這種疫苗的作用機制

新希望

但是儘管現有的研究都沒有正面結果,科學家們仍在努力。根據魏柯富Wayne Koff 是國際艾滋疫苗行動International AIDS Vaccine Initiative 的主任,魏主任說 “自從泰國的研究結果發表後,有關艾滋病的研究開始了重新整合。”
最新研究表明,許多的艾滋病患者都會在體內形成一種神祕武器:“泛用中和抗體”,這個抗體可以消滅多種HIV病毒。對於很多患者來說,這種抗體已經形成的時候已經晚了。HIV病毒已經在體內大量繁殖,並且開始進化變異以克服基因不足。所以,如果我們能讓免疫系統早點反應,及時製造這種抗體,HIV病毒能夠在大量複製並開始變異之前就被抑制,甚至被清除。

實際上,我們在原子層面清楚的HIV表面蛋白分子的構成,根據這個,我們可以識別出正確的抗體。根據那主任Nabel的研究,這種蛋白質不會變異。因為如果它變異了,HIV病毒的功能就會受到損壞。那主任Nabel研究了病人的血液,尋找針對這種蛋白質分子的抗體以及製造抗體的細胞。在2010年,他找到了3種,其中2種細胞能夠製造消滅90%的HIV病毒。其他的科學家也有類似的研究結果,比如來自斯規博研究院Scripps Research Institute的薄丹思Dennis Burton。薄主任計劃混合使用這些超級抗體,各自攻擊病毒的不同部分,不給它們留下任何倖存並進化的可能。薄主任預期能夠在2013年早期開始生產第一代抗體,接著,他希望在接下來的研究中進一步增強抗體的功能。薄主任認為能在幾年以後開始進入臨床試驗。

疫苗研製者們也在研究刺激免疫T細胞以使其攻擊其受感染的細胞。 Merck公司的v520疫苗就是這樣的策略。雖然這一疫苗失敗了,但是科學家現在找到了更好的讓基因進入細胞,複製轉錄以攻擊受感染的細胞部分。兩種方法是互補的,魏柯富Wayne Koff 說:“我們需要兩種攻擊方式一起起效。”

迫在眉睫

我們尚不知道這樣的戰略是否會起效。我們確定的一點是對艾滋病疫苗的需求不會消失。有很多種抑制艾滋病的方法。避孕套,消毒潤滑膠以及對艾滋病的早發現,早治療。方主任Anthony Fauci 說到“我們已經開始向正確的方向努力了。但是如果我們能在抗擊艾滋病的武器庫中多加一個疫苗,就算它不是90%有效,這仍對我們非常有利。現在,對這中疫苗的需求真的非常急迫。”

許多年的研究仍未得到能夠滿足這個急迫需求的結果,這一點似乎非常令人沮喪。但是我們在這些研究中積累了知識。同時,有關人體免疫系統以及病毒我們仍有很多東西不清楚。我們還要注意到一點,在骨髓灰質炎被認定了47年以後,針對其的疫苗才被研製出來。麻疹疫苗用了42年。乙型肝炎疫苗用時相對較短,但也花了16年。方主任說“28年不是一個過於長的時間。”[蘿蔔君 via notexactlyrocketsience]

艾滋病病毒疫苗到底能做出來不?原文請看這裡