如果你对着一位同行的乘客打了个未加遮掩的喷嚏或咳嗽，可能会招致一些不善的目光，因为你可能会传播感冒或普通的流感。然而，在某些动物种群中，研究人员希望物种之间能够亲密接触，从而传播特定的病毒。但这些并非普通病毒：它们是经过工程改造的、能够作为对抗病原体的疫苗，可以跨个体动物传播。未来，它们可能有助于通过在野外消灭病毒（在病毒到达我们之前）来抵御人类大流行病。
什么是自我传播疫苗？
这些疫苗目前仅针对动物种群设计，旨在在它们的自然环境中传播，而无需逐一直接接种。这可以防止某些病原体溢出到人类身上——就像狂犬病、冠状病毒和埃博拉等潜在致命病毒那样。虽然埃博拉疫情得到了相当多的关注，但很少有人知道狂犬病每年导致约 59,000 人死亡，其中 95% 的病例发生在亚洲和非洲。总的来说，大约60%的已知传染病都是通过动物首先传播给人类的。对于新出现的疾病，这一比例会跃升至 75%。
为了遏制人类身上的这些人畜共患病原体，同时保护野生动物的健康，研究人员目前正在开发两种类型的自我传播疫苗：可转移疫苗和可传播疫苗。前者可以作为糊剂涂抹在动物的毛皮上，通过密切接触的行为（如梳理毛发）传播。（这种糊剂以前曾被用于驱赶蝙蝠并减少其种群数量。）后者则可以通过口服或单次注射接种；之后，它会通过呼吸、哺乳、性行为或接触无限期地传播。这使得给难以接触到的生物（如对森林鼠疫高度敏感的黑足雪貂）接种疫苗变得更加容易。
一些自我传播的疫苗候选物使用了重组载体或病毒载体技术：科学家利用一种无害的病毒作为目标病毒的载体，这类似于近期强生和阿斯利康的 COVID-19 疫苗。通过将目标病毒的部分遗传物质插入载体中，疫苗可以建立对所需病原体的免疫力。但任何面向人类的注射（无论是重组的还是非重组的）都专门避免了人与人之间的传播——尽管有“脱落”的虚假谣言。
然而，对于动物种群，科学家希望自我传播疫苗能够在目标物种中安全传播。这个想法在 20 世纪 90 年代开始受到关注：澳大利亚研究人员提出了自我传播的避孕疫苗，以控制可能有害的野生动物种群。西班牙的科学家后来测试了可传播的注射剂以预防野兔中的常见疾病。在2001 年的一次现场试验中，疫苗覆盖了西班牙一个岛上约一半的 300 只兔子。
这些开创性的研究启发了爱达荷大学的计算生物学家 Scott Nuismer，让他对这些技术赞不绝口，并与其他研究人员合作，为导致出血热的埃博拉病毒和拉沙病毒开发可传播疫苗。尽管这些技术仍处于早期实验室阶段，但 Nuismer 表示，它们可能比当前疾病控制方法（如耗时的传统疫苗接种活动或扑杀）提供了更优越的替代方案。Nuismer 说：“可传播疫苗的优点是，如果它奏效，它可以在不对（动物）宿主产生负面影响的情况下使用。总的来说，这是一种潜在的生态安全的根除人类疾病的方法，而不会干扰更广泛动物群落的生态。”
与可转移疫苗相比，可传播疫苗理论上能够以更快的速度——并且需要更少的人力——到达更偏远的地区。尽管如此，它们在长期来看可能带来更大的挑战。
解决可传播疫苗的难题
鉴于可传播疫苗的传播特性，它们有可能在野外发生变异或与其他物种适应性病毒发生共感染——正如 2021 年 2 月发表在《Nature Ecology & Evolution》杂志上的一篇文章所声称的那样，这可能会波及人类。
格拉斯哥大学的博士生 Megan Griffiths 正在领导一项针对吸血蝙蝠传播性狂犬病疫苗的研究。她说，科学家可以通过使用宿主特异性载体（即仅能感染单个物种的载体）来避免这个问题。
即使疫苗保留在目标生物体内，研究人员也需要确保它在传播和进化过程中不会意外地引起疾病。格拉斯哥大学疾病生态学家 Daniel Streicker 指出，这是选择载体的另一个关键因素。他的团队目前正在研究用于治疗吸血蝙蝠狂犬病的自我传播技术。他说，理想的候选疫苗会导致无症状疾病。β疱疹病毒和巨细胞病毒（另一种正在考虑用于传播疫苗的载体）通常就是这种情况。
然而，野外情况复杂多变。例如，当拉沙病毒的一部分被插入载体并释放到野生动物中时，进化很可能会通过清除该物质并降低注射的有效性来做出反应。“这不会让它做任何可怕的事情，只会让它恢复到原来的状态，”Nuismer 说。考虑到这一点，设计出不会在动物宿主中过早失效的疫苗将是一个挑战。寻找仍能赋予动物对该病毒免疫力的载体可能会有所帮助，这被称为超级感染；而我们显然会避免在人类身上出现这种情况。
为了缓解人们对自我传播疫苗“过于”可传播的担忧，Nuismer 建议采用再生数低于一的疫苗——这意味着每次感染产生的新的感染少于一次。除非进化干预，否则一旦不再积极引入种群，疫苗将变得不可持续并“灭绝”。
潜在的武器？
一些专家指出了另一个可能的意外后果：重组载体技术是否可能被用于制造生物武器。这就引出了一个问题，是否有人会试图通过自我传播的避孕疫苗强制绝育一个种群，或者释放致命的病原体到大城市。
Streicker 指出，这当然是一个需要考虑的问题，但制造生物武器可能还有更有效的方法。“有很多技术可能会被滥用，”他说。“我认为这本身并不是拒绝一项可能具有巨大益处的技术的理由。我们正在谈论有可能以相对较低的投入，通过动物种群来消灭致人死亡的病毒。”
Nuismer 说，虽然在开发可传播疫苗时谨慎行事至关重要，但其传播到其他物种比犯罪应用的可能性更大。安全的前进道路需要“绝对受控条件下”的实验，以确保疫苗不会传播到其他物种。
多久能见到它们？
Streicker 说，很难明确给出全球动物种群何时能获得自我传播疫苗的时间表。他认为可转移疫苗是实现更强大但更难实施的可传播疫苗的中间但有益的一步。“我认为（可转移疫苗）将能更早地应用，并有望为人们理解这些东西可以安全有效树立先例，”Streicker 说。
截至 2020 年 9 月，约有 10 个实验室正投入大量资源用于研究自我传播疫苗。美国政府也在大力押注其根除人畜共患病的能力：五角大楼领导的研究实验室——美国国防部高级研究计划局（DARPA）已拨款900 万美元用于预防“溢出威胁”。其中一部分资金将用于 Scott Nusimer 及其合作者（一个名为 PREEMPT 的团队）测试疫苗，这些疫苗有望有一天能在野外根除人畜共患病原体。这项于 2018 年宣布的为期三年半的项目旨在“保护美国军队和世界各地社区的健康。”
尽管这些技术已经酝酿了几十年，但在广泛实施之前仍有许多后勤障碍。Streicker 实验室的可传播狂犬病疫苗项目负责人 Megan Griffiths 表示，她的团队仍需分离出载体并检查其是否能感染人类。即使他们能开发出一种疫苗，也不清楚在蝙蝠体内免疫能持续多久。为了回答这些问题，该团队很可能在今年设置一个隔离种群进行测试，并首先尝试可转移疫苗。
Streicker 说，从科学角度来看，更实际的可转移方法并不遥远，但监管障碍依然存在。大约在几年内，一项小规模的试点研究可以确保该技术安全，然后再有效扩大规模以供更广泛使用。如果可转移疫苗获得政府批准，它们能否为可传播疫苗铺平道路？Streicker 说：“我认为，在任何东西被释放到野外之前，我们能做多少来向监管机构证明这些方法可以安全地完成，这将有助于建立信心。人们对所有这些事情的态度都在改变。这不仅是为了可传播疫苗，也是因为像 CRISPR 和用于蚊子的基因驱动等新技术。”
至于每个人都在思考的问题，自我传播的注射剂、糊剂或口服剂不太可能提供给人类。Nuismer 说，虽然技术上可行，但这一概念会引发严重的伦理和同意问题。相反，科学家们正专注于从野生动物身上消除可能的人类病原体，以及解决特别有害的动物特有疾病。最终，这项技术可以同时造福我们和我们的动物同伴。
他说：“如果你有一个受威胁的野生动物种群，要保护它们免受可能造成很大危害的病原体侵害，这确实很难。这项技术有很多非常有趣的应用，不仅仅是针对人类病原体。”
