疫苗:构筑病毒“防火墙”

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  牛痘消灭天花
  天花是人类历史上累计统计出的发病率最高、死亡人数最多的烈性传染病,由感染痘病毒引起,患者在痊愈后脸上会留有麻子,“天花”由此得名。
  在16~18世纪,欧洲和亚洲每年分别有50万人和80万人死于天花感染。1 8世纪,欧洲有1.5亿人因天花感染丧生,而在20世纪,这一数字更是高达3亿人。直到英国人爱德华-琴纳发现通过接种牛痘可以获得天花免疫能力这一规律,发明了低风险、高效率的牛痘接种技术,天花肆虐的情况才得到根本改善。随着牛痘疫苗的大规模推广,世界卫生组织在1980年宣布,天花在世界范围内灭绝,成为人类历史上第一个被消灭的病毒。
  提到牛痘疫苗,大家可能听过一个与挤奶女工有关的故事。故事讲的是,琴纳发现挤奶女工似乎不会得天花,就猜想,也许是牛痘让她们获得了免疫力(注:牛痘是由牛痘病毒引起的传染病主要发生于奶牛,与病牛密切接触的人或动物易患病)。为了验证这个理论,琴纳在1796年做了个实验,从挤奶女工手上的痘痂里取出脓液,接种给一个8岁男孩,结果男孩身体的免疫系统产生了抗体,琴纳再次给他接种天花病毒,他果然安然无恙。这证明牛痘对于预防天花感染十分有效,人类历史上第一个疫苗由此诞生。
  但是,英国利兹大学的亚瑟-波约斯顿教授坚持认为,英国乡村医生约翰·费斯特才是最早发现牛痘和天花关系的人。其实,早就有人懂得接种天花病人的脓液可以预防得病。这种做法虽然能获得有效免疫力,但也很危险,弄不好会死人。费斯特采用比较温和可控的改良接种方法,把农民集中起来接种,出现症状以后及时护理,以提高存活率。他发现,相当一部分人本身就对天花有抵抗力,即便反复接种也没有任何症状,而且这种人都得过牛痘。
  那时候没有什么学术期刊,费斯特就在当地的医学社团介绍了自己的新发现。巧合的是,19岁的琴纳当时在附近村镇跟随外科祖师爷约翰一亨特学做手术。而琴纳的雇主拉德洛兄弟恰好就在费斯特所在的医学社团。琴纳的传记里写道,自己当时知道牛痘的事,但实验是在将近30年之后。
  琴纳完成学业后也加入了费斯特所在的医学社团。他花了25年时间,想搞清楚有的牛痘到底为啥就不好用。他发现,原来有3种病会让牛长溃疡,但其中只有一种是由牛痘病毒引起的,其他两种是细菌感染。琴纳花了很多精力去把真牛痘的外观和另外两种病区分开,证明接种了正确的牛痘可以起到预防天花的作用,而且症状比天然牛痘轻得多。虽然牛痘的秘密不是琴纳发现的,但他确实对牛痘疫苗的诞生起到关键作用,功不可没。
  挤奶女工的故事第一次出现是在琴纳的传记里,那时他已经去世13年了。
  最重大响发现
  疫苗是为了预防和控制传染病的发生和流行、用于人体接种的预防性生物制品,包括疫苗、菌苗和类毒素,其中,由细菌制成的为菌苗,由病毒、立克次体及螺旋体制成的为疫苗,有时两者统称为疫苗。
  疫苗分为活疫苗和死疫苗两种。常用的活疫苗有卡介苗、脊髓灰质炎疫苗、麻疹疫苗,以及鼠疫菌苗等;常用的死疫苗有百日咳菌苗、伤寒菌苗、流脑菌苗,以及霍亂菌苗等。这些疫苗很多我们都听说过,有的小时候还接种过,是不是啊?
  免疫接种每年能避免200万~300万人因白喉、破伤风、百日咳和麻疹导致的死亡。
  那么,你知道疫苗是如何工作的吗?
  疫苗是把病原微生物及其代谢产物经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的、用于预防传染病的自动免疫制剂,它保留了病原菌刺激人体或者动物体免疫系统的特性。
  当人体或者动物体接触到这种不具伤害力的病原体后,免疫系统便会产生一定的保护物质,如免疫激素、活性生理物质及特殊抗体等。这样一来,等再次接触到这种病原体时,免疫系统便会依循原有的记忆,制造更多保护物质来阻止病原体的伤害。
  你可能要问,疫苗的研发容易吗?
  不容易,疫苗的开发是一个漫长而复杂的过程,且成本很高。
  通常,疫苗研发包括两个阶段:第一个阶段是疫苗前期研发过程,包括获得免疫原、免疫反应测试、动物保护测试、免疫原生产工艺(放大)优化,以及临床前毒理研究等环节,其中获得免疫原是指获得活病毒、分离相关亚单位、通过基因重组技术获得重组蛋白或者合成相关的DNA (RNA);第二个阶段是疫苗研发及注册过程,包括临床前研究、申报临床和开展临床试验,最后才能实现疫苗上市。
  不同疫苗的生产时间各不相同,有的疫苗可能需要22个月才能生产出一个批次。
  目前用于人类疾病防治的疫苗有20多种。根据技术特点分为传统疫苗和新型疫苗,前者主要包括减毒活疫苗和灭活疫苗,后者则以基因疫苗为主。
  虽然疫苗研发不容易,但是接种疫苗是预防和控制传染病最经济、有效的公共卫生干预措施,对于家庭来说也是减少成员疾病发生、减少医疗费用的有效手段。人类历史上曾经出现过多种造成巨大生命和财产损失的疫情,而在预防和消除这些疫症的过程中,疫苗发挥着十分关键的作用,被评为人类历史上最重大的发现之一,在人类发展史上具有里程碑意义。
  如今,全球正在展开一场和新冠病毒赛跑的疫苗研发竞赛,让我们静候佳音吧。
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