成本仅1美元的新COVID-19疫苗或能为人们提供保护 防止感染菌株
由弗吉尼亚大学健康科学中心的Steven L. Zeichner博士和弗吉尼亚理工学院的孟祥金博士创建的疫苗可以防止猪感染冠状病毒，猪流行性腹泻病毒（PEDV）。Zeichner表示，他们采用了一种创新的方法开发了这种疫苗，有朝一日可能会打开冠状病毒通用疫苗的大门，包括以前威胁到大流行的冠状病毒，甚至可能是导致某些普通感冒病例的冠状病毒。
他们的冠状病毒疫苗具有几个优点，可以克服全球疫苗接种工作的主要障碍。它易于储存和运输，即使在世界偏远地区也是如此，并且可以利用现有的疫苗制造工厂进行大规模生产。
弗吉尼亚大学和弗吉尼亚理工学院的科学家利用Zeichner发明的新平台创造了这种疫苗，以快速开发新疫苗。因此，测试成功对COVID-19疫苗和Zeichner的疫苗开发方法都是一个好兆头。“我们的新平台提供了一条以极低的成本快速生产疫苗的新途径，可以在世界各地的现有设施中生产，这对大流行病的应对应该特别有帮助。”Zeichner说。
新疫苗方法
Zeichner的新疫苗生产平台涉及合成DNA，该DNA“指导”病毒片段的产生，该片段可以指导免疫系统如何对病毒进行保护性免疫应答。该DNA被插入到另一个被称为质粒的小圆圈中，质粒可以在细菌内繁殖。然后将质粒引入细菌中，指示细菌在其表面放置蛋白质碎片。该技术使用的是常见的细菌大肠杆菌。
一个主要的创新是，大肠杆菌已经被删除了大量的基因。去除细菌的许多基因，包括构成其部分外表面或外膜的基因，似乎可以大幅提高免疫系统识别和响应放置在细菌表面的疫苗抗原的能力。
为了生产疫苗，将表达疫苗抗原的细菌简单地培养在发酵罐中，就像酿酒等常见微生物工业过程中使用的发酵罐一样，然后用低浓度的福尔马林杀死。
"灭活全细胞疫苗目前被广泛用于预防霍乱和百日咳等致命疾病。世界上许多中低收入国家的工厂现在每年都在生产数亿剂这种疫苗，每剂疫苗的价格为1美元或更低。"Zeichner说。"也许可以改造这些工厂来生产这种新疫苗。由于技术非常相似，成本也应该相似。"
从确定潜在的疫苗靶点到生产表面有疫苗抗原的基因删除细菌，整个过程可以非常迅速地进行，只需两到三周，这使得该平台成为应对大流行病的理想选择。
靶向冠状病毒
Zeichner和孟祥金的疫苗采用了一种不同寻常的方法，它针对的是病毒刺突糖蛋白的一部分，即 "病毒融合肽"，这种融合肽在冠状病毒中基本上是通用的。在SARS-CoV-2（引起COVID-19的病毒）的许多基因序列中，没有观察到该融合肽有任何不同，而在SARS-CoV-2大流行期间，从世界各地成千上万的患者身上获得了该融合肽。
Zeichner和孟祥金制造了两种疫苗，一种是针对COVID-19设计的，另一种是针对PEDV设计的。PEDV和引起COVID-19的病毒都是冠状病毒，但它们是“远亲”。PEDV和SARS-CoV-2，像所有的冠状病毒一样，共享构成融合肽的几个氨基酸。PEDV感染猪后，会引起腹泻、呕吐和高热，一直是全世界养猪户的一大负担。当PEDV首次在美国猪群中出现时，它杀死了近10%的美国猪，这是一场猪瘟。
在猪中研究PEDV的一个优势是，孟祥金和Zeichner可以研究疫苗在其原生宿主--在这种情况下，猪--提供保护的能力。其他用于测试COVID-19疫苗的模型是研究SARS-CoV-2在非原生宿主，如猴子或仓鼠，或在经过基因工程使其能够感染SARS-CoV-2的小鼠中。猪在生理学和免疫学上也与人非常相似--它们可能是除灵长类动物外最接近人的动物模型。
在一些意想不到的结果中，孟祥金和Zeichner观察到，针对PEDV的疫苗和针对SARS-CoV-2的疫苗都能保护猪免受PEDV引起的疾病。这些疫苗并不能防止感染，但它们保护猪不会出现严重的症状，这与灵长类动物用候选的COVID-19疫苗进行测试时的观察结果很相似。疫苗还使猪的免疫系统对感染产生了更强的免疫反应。科学家们说，如果PEDV和COVID-19疫苗都能保护猪免受PEDV引起的疾病，并促使免疫系统对抗这种疾病，那么有理由认为COVID-19疫苗也能保护人们免受严重的COVID-19疾病。
下一步工作
在COVID-19疫苗被美国食品和药物管理局或世界各地的其他监管机构批准用于人类之前，还需要进行额外的测试--包括人体试验，但合作者对疫苗开发平台的早期成功感到高兴。
Zeichner补充说，弗吉尼亚大学和弗吉尼亚理工大学这两所有着著名体育竞争关系的学校之间的合作取得了如此有前景的成果，这让他感到鼓舞。
"祥金只是一个了不起的合作者和一位出色的科学家。而且他对自己的时间和可用的资源都非常慷慨，"Zeichner说。"如果弗吉尼亚大学和弗吉尼亚理工大学的科学家们能够一起努力，试图为解决这一流行病做一些积极的事情，那么也许整个国家的协作和合作就会有一些希望。"
