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COVID-19:不同疫苗类型及其工作原理基础指南

了解 DNA 和 RNA 疫苗的工作原理以及它们如何训练免疫系统对抗 SARS-CoV-2。

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图片来源:Numstocker/Shutterstock

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本文刊登在《Discover》杂志的年度科学现状特刊中,题为“疫苗类型简报”。成为我们的订阅者,支持我们的科学新闻报道。

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COVID-19 大流行很可能让你进入了一个你以前了解不多的领域——特别是疫苗开发领域。也许你已经了解到疫苗通常需要数年时间才能生产出来。或者你可能想知道,正在开发的约 200 种 SARS-CoV-2 疫苗是如何起作用的。

本质上,疫苗需要欺骗你的免疫系统,让它认为有感染。这样,如果病原体出现在你的体内,你就会开发出一整套消灭它的策略。活疫苗将一种功能不全的病毒释放到体内。如果研究人员对其进行适当的改造,这种改良的病毒仍然可以激发你的免疫系统,而不会让你生病。一种削弱病毒部分活性的方法是在另一种物种中培养它,就像研究人员使用鸡胚细胞来制造麻疹疫苗一样。开发人员还可以通过暴露于热或甲醛等化学物质来中和病毒,从而产生所谓的灭活疫苗。

还有一些疫苗能让你的自身细胞产生帮助对抗病毒的关键蛋白质。其中两种称为 DNA 疫苗和 RNA 疫苗。DNA 疫苗可以将 SARS-CoV-2 刺突蛋白基因推入你的细胞。一旦进入细胞,DNA 就会被当作你自己的遗传信息处理。

你的身体会制造 RNA——基因的临时副本——然后从该模板构建病毒蛋白。而 RNA 疫苗则省略了生产过程中的几个步骤:这些疫苗直接提供 RNA 模板,细胞在此基础上组装蛋白质。

为了使 RNA 或 DNA 疫苗成功发挥作用,至关重要的是遗传物质能够进入你的细胞,到达能够正确增殖病毒蛋白的蛋白质生成机制。有时,疫苗开发人员会通过将 DNA 或 RNA 包装在另一种病毒的基因组中来确保这一点,将该病原体用作一种运输容器。这些被称为病毒载体疫苗。别担心,这种递送方式不会让你生病——研究人员会禁用该病毒以防止这种情况发生。

还可以创建一种疫苗,它不强迫细胞制造病毒蛋白,而是直接递送这些蛋白质。一些公司正在研究这些类型的 SARS-CoV-2 疫苗,这一类别通常称为蛋白质基础疫苗。

总而言之,疫苗开发人员在设计阶段花费了大量时间。免疫系统的复杂性使其成为一个难以驾驭的庞然大物。就 SARS-CoV-2 而言,任何一种疫苗类型都可能脱颖而出——并最终帮助控制 COVID-19。

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