武漢肺炎疫苗是怎麼研發的?中研院研究員揭秘辛

2020-03-22 09:30

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胡哲銘看著自己發明的冠狀病毒奈米疫苗,小小的容器裡充滿了 10000000000000 個薄殼中空奈米粒子。(圖/研之有物)

胡哲銘看著自己發明的冠狀病毒奈米疫苗,小小的容器裡充滿了 10000000000000 個薄殼中空奈米粒子。(圖/研之有物)

奈米粒子也能作疫苗!

自 2019 年底爆發,截至 2020 年 3 月 12 日,全球已有 12.7 萬人感染,超過 4 千人死亡。因專家預測新冠肺炎即將流感化,疫苗研發刻不容緩!中研院生物醫學科學研究所胡哲銘長聘副研究員,2019 年曾針對另一種冠狀病毒引起的 MERS (中東呼吸道症候群),以奈米粒子模仿冠狀病毒,製成「MERS 奈米疫苗」。他將過去經驗應用於當前危機,目前已找出「新冠肺炎奈米疫苗」的候選疫苗。

故事,要從 2015 年說起……

新冠肺炎、SARS、MERS,都是由冠狀病毒引發的疾病。2015 年,南韓爆發  MERS 疫情,台灣政府也憂心忡忡。旅居美國多年的胡哲銘,正好回到台灣中研院,因緣際會下,他和台大獸醫系、美國德州大學跨國合作,以奈米粒子模仿 MERS 冠狀病毒外型,共同研發 MERS 疫苗。

但病毒、疫苗,怎麼會和奈米粒子扯上關係?

因為病毒,就是自然界最厲害的奈米粒子!

2冠狀病毒體型不但非常微小,只有幾百奈米,外表為薄殼,具有特殊皇冠樣突起,內部中空,裝著密度高的蛋白質、基因等。病毒藉由宛如超迷你戰艦的構造,將蛋白質、核酸送入人體並綁架細胞。(圖/研之有物)
冠狀病毒體型不但非常微小,只有幾百奈米,外表為薄殼,具有特殊皇冠樣突起,內部中空,裝著密度高的蛋白質、基因等。病毒藉由宛如超迷你戰艦的構造,將蛋白質、核酸送入人體並綁架細胞。(圖/研之有物)

「想想看,人類的免疫系統經過漫長演化,已經非常發達,仍常常逃不過病毒的感染。」胡哲銘說:「但從另一個角度來說,免疫系統被訓練了這麼久,對於病毒的構造很有反應、很會辨識。」

因此,人類很早就把活病毒減毒,或是死病毒碎片製成疫苗,用來刺激免疫系統,產生抗體與細胞免疫,訓練免疫系統「記住」病毒!

傳統疫苗的侷限

然而,傳統的疫苗有很多侷限,比如說:減毒的活病毒破壞少、免疫系統反應好,但畢竟病毒是活的,仍有些許風險。

死病毒的碎片製成疫苗,雖然安全,但病毒已大大破壞,只能刺激產生抗體免疫,殺手 T 細胞不太能辨識。但細胞免疫很重要,如果有人被病毒感染,體內有幾億隻病毒,靠抗體雖然能消滅 99%,但只要有一、兩隻突變,變成漏網之魚,抗體就沒辦法辨識,必須依靠殺手 T 細胞出面。

還有用病毒的蛋白質抗原,混合一些刺激免疫因子 (稱為佐劑) 製成的疫苗,進入體內後,因為刺激免疫因子的分子太小,免疫系統都還沒認出抗原,分子已經先在全身亂跑,可能引起發炎或發燒反應……

胡哲銘提出新構想:

如果用奈米粒子「模仿」病毒的外型,並做成中空,裡頭裝入強效佐劑,就有機會成為沒有毒性、副作用,又比傳統疫苗更有效的奈米疫苗。

3(圖/研之有物)
(圖/研之有物)

奈米疫苗:模仿病毒大作戰

但理想很豐滿,現實卻很骨感……

以往奈米技術只能做成實心粒子,無法像病毒一樣中空。其實,光要做出頭髮直徑的萬分之一、大約 100 奈米大小的實心粒子已經非常困難。

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