本周对美国人来说很艰难，因为美国开始应对持续的COVID-19大流行的全部影响。然而，有一线希望。周一，西雅图的研究人员为首批患者注射了一种可能的COVID-19疫苗。
在西雅图的Kaiser Permanente华盛顿研究所，首个COVID-19疫苗的临床试验正在进行中。据Kaiser Permanente提供给《Discover》的一份声明，最终将有45名健康的志愿者在间隔一个月的时间内接受两剂疫苗，以测试疫苗的安全性和抗体反应。
这种疫苗，以及在美国和世界各地正在开发的许多其他疫苗，都是通过靶向赋予冠状病毒其名称“冠状”的刺状、皇冠状蛋白来起作用的。西雅图的临床试验标志着疫苗开发更长阶段的开始：测试。研究人员希望，在一年或18个月内，这种疫苗——或者目前正在开发的疫苗之一——将运用尖端科学，保护全球数百万人免受这场正在重塑我们生活方式的疾病的侵害。
马里兰大学医学院疫苗开发与全球健康中心主任Kathleen Neuzil表示：“这是一个加速的时间表，考虑到我们正处于大流行之中，我们认为这是一个积极的信号。”
靶向皇冠
冠状病毒，如引起COVID-19的病毒，利用其名称来源的刺来穿透呼吸道或肺部内的正常细胞。一旦病毒进入细胞，它就会接管细胞的机器，并利用它来大量制造病毒，感染附近的其它细胞。
德克萨斯大学奥斯汀分校研究过其他冠状病毒的分子生物学家Jason McLellan解释说：“在这个过程中，刺状蛋白会改变形状很多次。‘如果你把它想象成一个蘑菇，盖子会脱落，柄会重新排列，并将自身的一部分射入宿主细胞膜，然后卷曲并融合在一起，这时细胞就会被感染。’”
McLellan说，在西雅图测试的疫苗，正式名称为mRNA-1273，基本上是训练免疫系统在这些蘑菇状的刺首次进入人体时识别它们的独特形状。与许多疫苗不同，这种疫苗不含病毒本身，因此不会引起疾病。相反，疫苗是由冠状病毒的遗传序列片段制成的。
这些遗传密码片段被包裹在称为信使RNA的“信息分子”中。当这些分子被注射到人体细胞中时，细胞会读取其中的遗传序列，并开始产生与冠状病毒首次进入人体时的刺状蛋白形状相匹配的刺状蛋白。
然后，免疫系统会将这些蛋白质识别为外来入侵者，并产生结合无害刺状蛋白的抗体。如果有效，当真正的病毒出现时，这些抗体就会准备好与真正的冠状病毒刺状蛋白结合，在病毒侵入任何细胞之前阻止病毒。“你的身体可以产生针对任何东西的抗体，我们希望你的身体产生的抗体是中和性的——也就是说，可以阻止感染，”McLellan说。
他说，目前正在开发的许多其他疫苗也采用了类似的策略，尽管有些疫苗靶向刺状蛋白的特定部分而不是整个刺状蛋白。但他表示，如果病毒随着时间的推移开始发生变化或变异，更具针对性的疫苗可能会失去其有效性。
进展迅速但感觉缓慢
美国国家过敏和传染病研究所的Anthony Fauci表示，即使疫苗测试顺利，也需要大约一年到18个月的时间才能准备好供公众使用。对于许多正在适应社交距离生活的人来说，这感觉是一个漫长得难以想象的时间。但考虑到这种病毒是三个月前才首次被识别出来的，这已经是疫苗开发的极速了。
例如，中国科学家在1月发布了SARS-CoV2——负责COVID-19的冠状病毒株的正式名称——的基因序列。到2月中旬，McLellan和他的团队已经绘制出这些刺的三维形状，并在《科学》杂志上发表了这些结构。 McLellan在国家过敏和传染病研究所的长期合作者Barney Graham与生物技术公司Moderna Inc.合作，利用这些结构研究来开发目前正在西雅图测试的疫苗。
Neuzil说，有几个因素帮助加快了COVID-19疫苗的开发时间表。制造商能够遵循与流感疫苗相同的流程，然后将冠状病毒基因代码替换流感基因代码。“这是快速通道的一种方式，”她说。像McLellan这样的科学家也能够将对其他冠状病毒及其疫苗的研究应用于寻找有效的SARS-CoV2疫苗。
马萨诸塞大学医学院RNA疗法研究所教授Anastasia Khvorova说，但对于所有正在开发的COVID-19疫苗来说，最耗时的部分仍然在于未来。“最耗时的工作不是制造疫苗，而是临床证明它确实有效，”她说。McLellan说，研究人员必须在数十人、然后数百人、再到数千人身上试用疫苗，以确保它既安全又有效。目前在西雅图进行的试验是三项试验中的第一项，预计需要14个月。
Neuzil说：“由于疫苗是给健康人群接种的，所以我们对安全性有很高的要求。”
据报道，还有几十家公司、组织和政府机构也在致力于开发COVID-19疫苗。许多公司使用基因序列方法，而另一些则尝试传统的活病毒方法。
Khvorova说，像西雅图那种基于RNA的疫苗在制造方面可能具有优势。活病毒疫苗需要时间来生产，因为病毒在准备好注入人体之前必须经过系统的减毒。但她说，这种基因序列技术不需要这种滞后时间。
在有COVID-19疫苗或治疗方法出现之前，社交距离可能仍然是我们公共卫生战略的关键组成部分。让我们希望疫苗的研制能够继续快速推进。
