新冠疫情的經歷讓人永生難忘,就像二次大戰改變我父母那一代對世界的認知,疫情也改變了我們看世界的角度。
如何終結疫病大流行的威脅?我深信創新的力量。創新不只是採用新技術或研發新疫苗,也可以是新做法、新政策、新方案。說到創新,新技術不等同於創新,更需考量安全與效用,尤其是醫療相關領域的創新。
疫苗誠可貴,但解藥更關鍵
這次抗病毒之戰,我們創造了疫苗奇蹟,但疫苗誠可貴,要終結疫情、治療長新冠,解藥更關鍵。
地塞米松是從1950年代就開始使用的類固醇,可讓新冠重症病患的死亡率減低將近三分之一,治療方式其實有點違反直覺︰它會抑制免疫系統的防禦反應。為何要抑制免疫系統?新冠肺炎一旦過了感染初期,最危險的其實不是病毒,而是免疫系統對病毒的反應。
大部分人的免疫系統可在感染後的五、六天內,減少體內的病毒量。但之後免疫系統會變得過度活躍,引發激烈的發炎反應,稱為「細胞介素風暴」,也就是各種訊號蜂擁而起,促使血管滲出大量體液,進入各個重要器官(新冠肺炎造成的這種滲漏特別會傷害肺部)。這種血管內體液流失的現象也會造成低血壓的危險,進而引發器官衰竭和死亡。
然而,地塞米松有個缺點,如果患者太早使用,會在免疫系統應當全力阻止病毒複製的當頭,抑制免疫系統。如此一來,會更容易出現併發症,或染上其他趁虛而入的病原。
抗病毒藥瑞德西韋,原本是為了治療C型肝炎和呼吸道融合病毒而研發的。後來的研究顯示,瑞德西韋很明顯有助於治療病情尚未嚴重到需要住院的病患。但仍需要在患者發病早期以靜脈注射治療三天。
索托維(Sotrovimab)是從SARS病患體內取出分離後改造的單株抗體,可用來治療目前已知所有的新冠變異株。這讓我們有理由保持樂觀,相信科學家將創造出可以作用在不同病毒變異株的廣效抗體。
但新冠肺炎的抗體製作昂貴,也必須在有能力為病患注射的醫療單位使用,而且只能幫助剛確診的病患。
為了拯救更多生命,許多研究人員開始尋找終極解藥,也就是價格便宜、容易施用、可有效治療不同變異株、能防止病患病情惡化的抗病毒藥物。2021年底,這些努力終於有了成果。
默沙東研發出抗病毒的口服膠囊莫努匹拉韋(molnupiravir),可大幅降低高危險族群入院或死亡的風險。不久後,輝瑞推出第二種新冠口服藥物帕斯洛韋(Paxlovid)。高風險病患若一有症狀就服用,並佐以一種可延長藥效的藥物,病情惡化為重症或死亡的機率可減少將近90%。
當疫情發生,找到有效療法非常關鍵。因為要讓大部分人口都能接種疫苗需很長一段時間,尤其有些疫苗需要施打兩劑,而且並非每個可以打疫苗的人都會選擇接種疫苗,而有些接種過疫苗的人還是遭突破性感染,倘若出現疫苗無法預防的突變株,我們還是希望手邊能有一些可用的療法。
更何況有些病原會造成長期傷害,也就是所謂新冠長期症狀(長新冠)。有些人感染新冠幾個月後,症狀依舊嚴重,包括呼吸困難、疲累、頭痛、焦慮、抑鬱、「腦霧」的認知障礙。
有效治療不僅可以降低醫院的負荷,避免院內病患過多,造成排擠效應以致一些原本能存活的患者喪命,當更好的療法可降低重症與死亡,政府就能放鬆對學校與商家的管制,減少對教育與經濟的衝擊。
結合疫苗、準確篩檢、有效治療、即時物資配送,新科學與新作為可以改變許多人的生命與生計。
mRNA疫苗之母,從備受質疑到締造奇蹟
1980年代,卡塔林.卡里柯(Katalin Karikó)在匈牙利攻讀博士時,便深信可以將mRNA的微小絲縷注入細胞,讓身體自行製造解藥。
mRNA的作用像是某種中間人,從DNA那兒攜帶製造蛋白質的指示來到細胞裡組成蛋白質的工廠。這過程有點像是餐廳服務生寫下你的點餐,送往廚房,讓廚師幫你做菜。
比起傳統疫苗的作用機制,利用mRNA製造疫苗是全然不同的概念。
許多傳統疫苗都是將想要防堵的病毒減毒或將死病毒注射到人體內。當免疫系統看到新形狀病毒,就會展開行動,並因此提高免疫力。在使用減毒病毒時,總是會面對一個問題,那就是它的毒性是否夠低,如果不夠低,可能會突變成會致病的病毒;倘若毒性太低,卻又無法誘發足夠的免疫反應,有些死病毒也有同樣的問題。
mRNA疫苗背後的原理頗具巧思。既然mRNA會將DNA製造蛋白質的指令送給細胞廚房裡的廚師,我們是否能將訂單改變成標靶呢?疫苗若能教導你的細胞製造出可以配對病毒結構的蛋白質結構,就可誘發你的免疫系統,而不需要將病毒本身注入體內了。
只要做得出來,mRNA疫苗顯然比傳統疫苗更具優勢。一旦做出目標病毒所有蛋白質的圖譜,就能決定要讓抗體抓住哪個部分。接著你可以研究病毒的基因碼,找出製造該蛋白質的指令,然後用mRNA將這段密碼放在疫苗中。之後你若想攻擊不同的蛋白質,只要改變mRNA就好了。這個設計過程,只需要花幾週的時間。你只要跟服務生點薯條,而非沙拉,接下來免疫系統就會自行接手。
唯一的問題是,過去沒有人以mRNA製造過疫苗,甚至這個領域的人都覺得這概念太瘋狂,不值一試。
1993年,在賓州大學做研究的卡里柯有個重要進展:用很聰明的方法改變了一段修飾的mRNA,避開人類細胞的防禦系統,讓人類細胞製造出少量新的蛋白質。這是項重大突破,這表示若能量產,就可以用mRNA治療癌症。卡里柯一開始的研究重點不是疫苗,但其他研究人員看到以此製造疫苗的可能性。
可惜的是,卡里柯的老闆離開學界,加入一家生技公司,她的研究因此停擺。她不再有自己的實驗室,也沒有經費可繼續研究。雖然一再申請計畫補助,卻屢次慘遭回絕。1995年,是特別令人氣餒的一年。她罹患癌症,還被大學降職。
但卡里柯仍不屈不撓,儘管聯邦政府或私人公司幾乎沒人想嘗試用mRNA製造疫苗,大藥廠嘗試過卻都失敗,科學界也都認為,我們可能永遠無法用mRNA誘發體內足夠的免疫反應。
2014年,卡里柯加入BioNTech,開始研發對治癌症的mRNA疫苗。早期的努力並沒有得到成果。然而,卡里柯堅持了下來。新冠疫情爆發後,她和團隊成員馬上著手針對這個新病毒研發疫苗。
他們下對了賭注。只要取得病毒基因組的圖譜,就能在幾週內研發出mRNA疫苗,這個概念證實是對的。
2020年3月,在科學家定序出新冠病毒基因組的六週後,莫德納公司宣布已找出一個mRNA候選疫苗,並開始執行臨床試驗。12月31日,BioNTech與輝瑞合作製造的mRNA疫苗得到WHO緊急使用的許可。
卡里柯數十年的努力終於有了成果。mRNA疫苗對新冠疫情的影響不容小覷。未來若疫情再度爆發,mRNA幾乎肯定是新疫苗的關鍵技術。(本文摘錄整理自《如何避免下一場大流行病》,天下雜誌出版提供)
書名 如何避免下一場大流行病:比爾‧蓋茲解析疫後新未來
比爾‧蓋茲(Bill Gates)/著;鄭方逸、張靖之/譯
天下雜誌出版
定價:600元
作者簡介
比爾‧蓋茲(Bill Gates)
科技人、企業領袖和慈善家,1975年與兒時玩伴保羅.艾倫(Paul Allen)共同創辦微軟(Microsoft),目前擔任蓋茲基金會(Bill & Melinda Gates Foundation)的共同會長,長達二十餘年都致力於全球衛生與發展的工作,包括預防疫病大流行、消滅疾病、水質問題、公共衛生、衛生保健等議題。
有暢銷書《如何避免氣候災難》等著作。
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