像清洁的饮水一样重要
在医学的悠久历史中,有许多的发现推动人类在对抗疾病的方法上实现巨大的飞跃——从很早以前弗莱明在 1928 年有名的偶然发现青霉素到如今采用大数据与人工智能等新工具来加快新药的研发,不胜枚举 [1]。
但可以说,一个彻底改变医疗保健的最重要的突破当属疫苗的发明。只要小小的一剂,疫苗就可触发免疫反应,为我们的身体提供抵抗可能威及生命的病原体的持久保护。
多亏了接种疫苗,人类在 1980 年正式“消灭”了天花,这是第一种被消灭的疾病 [2]。小儿麻痹症多年来也处于被消灭的边缘,而且在全球许多地区,白喉与百日咳等其他严重疾病实际上已在人群中消失,这都要归功于成功的接种疫苗计划 [3]。
这就是疫苗挽救生命的功绩,世界卫生组织 (WTO) 将疫苗视作对全球健康产生最大影响的最重要的发明,其影响仅次于清洁饮水 [4]。
您知道么?
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1980
年,人类借助疫苗宣布消灭了天花 [2]
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70%
的新发疾病都起源于动物 [7]
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>5
个新发传染病每年都会发生在人类身上 [7]
未来的大流行病
WHO 在 2020 年宣布由新型冠状病毒 SARS-CoV-2 导致的大流行病已突显疫苗对我们的巨大价值。我们的生物加工战略操作化总监 Anissa Boumlic-Courtade 表示:“疫苗仍是对抗传染病的解决方案。”
新冠肺炎疫情的规模空前,在全球范围内导致了数百万人死亡,造成了严重的健康与经济冲击,这会在未来的许多年内继续影响我们。
虽然到目前为止,当前的疫情已发展成为 21 世纪全球最严重的健康事件,但这仅仅是在 1918 年至 1920 年爆发的西班牙流感后的 100 年内我们所面对的无数传染病威胁之一 [5]。
在 20 世纪 50 年代末,亚洲型流感夺走了一百多万人的性命,与在十年后爆发的香港流感疫情中的死亡人数相当。我们仍在与 HIV/AIDS 抗争,AIDS 在 20 世纪八九十年代迅速传播,直至今日还继续危害着世界上的许多地区。在 21 世纪的前二十年,我们成功应对了猪流感、冠状病毒非典型肺炎 (SARS) 与中东呼吸综合征 (MERS) 的出现以及埃博拉与寨卡病毒的频繁爆发。
未来,新发传染病带来的威胁只会不断增加 [6]。全球旅行的普及与速度意味着与以往任何时候相比,传染病更容易跨国传播。城市人口也在激增,而且人们集中居住,这为病毒提供了大量的潜在宿主,促使疾病快速传播。
但是,大流行病变得越来越普遍背后的主要原因是我们与新型病原体来源的接触越来越多。正如 Boumlic-Courtade 所说:“新型病毒不断出现的生态原因有很多。作为人类,我们对生态系统的影响越来越大。在一些地区,我们与病毒宿主的距离越来越近,这增加了未来病毒泄漏的风险。”
实际上,所有大流行病以及 70% 的新发疾病均为人畜共患病,意味着这些疾病起源于动物种群,然后再传染到人类身上。每年,人类身上会出现超过五种新发疾病 [7]。随着人类为了生存、农耕、逃避气候变化或消费以及交易野生动植物而侵占更多的自然资源,我们也增加了为新型病原体创造机会来寻找大量新的宿主群的概率。
合作至关重要
新冠肺炎疫情再次证明了传染性很高的疾病能够在全球范围内造成灾难性的破坏,但这次疫情也让大家注意到我们快速识别威胁并作出响应的集体能力。在仅仅几个月内,人类就研发、试验、生产和分发了对抗严重新冠肺炎的疫苗,这是一个巨大的科学成就。
应对疫情需要政府、学术界、相关产业与其他组织之间的紧密合作,以共享资源、资金与知识。而且,这种合作努力也将是我们准备对抗未来可能引发疫情的病原体爆发的关键。
欧洲疫苗计划 (European Vaccine Initiative) 领导的 TRANSVAC 是为促进疫苗研发与生产领域的合作的多个项目之一 [8]。TRANSVAC 项目接受了欧盟地平线 2020 计划的资助,背负着双重使命。
一方面,该项目旨在通过提供必要的资源、技能与合作伙伴来加速研发安全、有效且价格合理的疫苗。基于这一目标,TRANSVAC-DS 项目计划在欧洲建立一个可持续的疫苗基础设施,以确保欧洲疫苗计划创建一个全面且可持续的合作伙伴支持网络,以继续在 TRANSVAC 项目范围之外开展合作 [9]。正如 Boumlic-Courtade 所述:“最终的目标是确保疫苗的成功率高于今天的水平,从而降低疫苗的损耗率,并确保疫苗能够走出实验室,实现产业化与商业化。”
TRANSVAC 项目联合研究和政府机构与生命科学公司,并采用了物流与生产方面的专业知识。在与疫苗配方研究所 (Vaccine Formulation Institute) 的合作中,为了共享我们所掌握的疫苗研发过程的知识与经验,我们已于 2019 年 5 月加入了该项目 [10]。
Boumlic-Courtade 表示: “我们正在提供培训课程,以为未来的科学家与工程师提供支持。更确切地说,我们旨在缩小研究与生产之间的差距。我们的任务是就制定疫苗流程和实施最佳实践,以提高流程的成本效益,并开展培训。我们提供了来自自己的工程师与科学家的专业知识,并分享了我们在过去 20 年间所积攒的一些案例研究与经验教训。”
“我们也提供机会让大家近距离查看我们生产与纯化疫苗的机器与系统,并使大家了解这些机器与系统是如何运作的。大家将学习如何进行小规模的流程开发。”她详细解释说,“一切皆为注重实效。您越早把事情做好,就越容易扩大规模。”
下一代的疫苗
参加 TRANSVAC 项目仅仅是我们进行的旨在改进疫苗研发与生产的许多合作之一。我们将自己的 M-Lab 合作中心设置为分享技术知识、技能与最佳实践的实际操作空间,而且仅为了支持对抗新冠肺炎,我们已参加了 80 多个疫苗项目 [11]。
我们与牛津大学的詹纳研究所合作,以开发可扩展的疫苗生产流程,最终实现其中一种今天在全球使用的新冠肺炎疫苗的量产 [12]。Boumlic-Courtade 说:“我们帮助将这个平台转化为工业环境。”
从传统上讲,疫苗将无害的减毒(弱化)或灭活疾病病毒注射入人体,从而触发保护性免疫。但是,我们需要病毒载体与信使 RNA (mRNA) 平台等创新技术,因为这些技术能够更快地调整目标,以应对新出现的威胁。
“就一贯的疫苗方法而言,每次出现一种新病毒,您都要从头开始。”Boumlic-Courtade 说,“为了提高敏捷性,以及更好地应对未来的趋势与人口增长,我们需要考虑将疫苗流程现代化,并采用最先进的技术。”
下一代的生产
敏捷的平台能够大大加快疫苗的研发,这是我们准备应对疫情的拼图中的一块。另一块拼图是大量、快速且安全地制造不同的疫苗的能力。为此,我们尝试的一种方式是提供一次性使用的技术 [13]。
一次性使用的组件包括可引入灵活生产线的预包装无菌产品与试管。这些开箱即用的技术不仅可减少传统生产方法所需的清洁工作,加快生产,还能让一个地点通过置换一次性使用组件来生产一系列不同的疫苗或其他生物制品。
“今天,这是一个高度集中的模式,意味着全球只有少数几个生产基地专注于疫苗的研发与生产。”Boumlic-Courtade 表示,“这次疫情尤其突显了分散生产或在全球扩大并建立更多生产基地以强化供应链的必要性。”
Boumlic-Courtade 解释说:“您不能只是建设生产基地,然后静待疫情到来,因此实际需要思考的是我们在未来如何提高敏捷性,并在一个生产基地制造多种生物形态产品,所以我们要么适应疫情,要么适应局部需求,或是适应某些疾病激增的情况。”
借助可提高生产效率与成本效益的灵活疫苗平台与设施,我们将能够更好地优先考虑并应对被忽视的热带疾病。Boumilic-Courtade 说:“我希望这些疾病不会再被忽视,因为在任何时候,在达到一定传染水平后,任何疾病都会成为当务之急。”
任何局部爆发的疾病都可能成为下一波疫情。传染病是全球挑战,创建适当的环境以支持开发新技术,从而解决未来的问题,是一项全球责任。TRANSVAC 等合作项目是关键所在,其缩小了学术界与产业、政府机构以及国际组织之间的差距。
Boumlic-Bourtade 说:“我们的公司有能力来实际支持这一产业,并开展强力且富有成效的合作,从而推动新技术的发展,将新产品推向市场,改变生产方式,最终挽救更多生命。”
TRANSVAC2 已收到欧盟地平线 2020 研究与创新项目根据第 730964 号拨款协议提供的资金。
TRANSVAC-DS 已收到欧盟地平线 2020 研究与创新项目根据第 951668 号拨款协议提供的资金。
我们的承诺
2012 年,联合国制定了 17 个可持续发展目标 (SDG),以应对全球面临的环境、政治和经济方面的迫切挑战。3 年后,所有成员国都采纳了这些目标。我们承诺,我们的工作将有助于实现这些宏伟的目标。参与 TRANSVAC 合作项目符合“目标 17 - 实现各个目标的合作:依靠合作伙伴的经验与资源共享策略,激励并促进有效的公共、公私以及民间团体合作。”通过共享我们在疫苗研发流程方面的专业知识,我们将缩小研究与生产之间的差距,并帮助培训未来的疫苗科学家与工程师。
深入了解参考文献
[1] www.merckgroup.com/cn-zh/research/science-space/envisioning-tomorrow/precision-medicine/generativeai.html
[2] www.who.int/health-topics/smallpox
[3] www.cdc.gov/vaccines/parents/diseases/forgot-14-diseases.html
[4] https://www.gov.uk/government/collections/immunisation
[5] https://www.cfr.org/timeline/major-epidemics-modern-era
[6] https://www.gavi.org/vaccineswork/5-reasons-why-pandemics-like-covid-19-are-becoming-more-likely
[7] https://ipbes.net/pandemics
[8] https://www.transvac.org/transvac2
[9] https://www.transvac.org/transvac-ds-about
[10] https://www.merckgroup.com/en/news/transvac2-program-joining-20-05-2019.html
[11] https://www.merckgroup.com/en/media-center/press-kits/corona-pandemic.html
[12] https://www.merckgroup.com/en/news/jenner-milestone-covid-19-vaccine-manufacturing-14-04-2020.html
[13] https://www.merckgroup.com/en/news/molsheim-investment-17-03-2021.html