新冠全球快速蔓延，如何确保疫苗成功研发？

目前新冠疫情依旧像一座大山压在我们头顶，我国的防控已见成效仍不能放松，但大部分国家病毒疫情依然非常严峻。新冠病毒感染已成为全球的公共卫生事件。

中国工程院副院长、呼吸与危重症医学专家王辰也表示我们要做好与新冠病毒长期共存的准备，新冠病毒有可能转成慢性的，像流感一样长期在人间存在的病[1]。

面对疫情，全球都在全力寻找治疗和预防COVID-19的方法，在尚无特效药物的情况下，有效预防仍是关键。疫苗也成为承载人类希望的有效手段。

疫苗的发展与挑战

疫苗的发展经过三次革命，第一代是传统疫苗灭活疫苗和减毒疫苗，灭活疫苗和减毒疫苗都是通过特殊的方法使得病原体失去了致病的毒性，同时保留了病毒壳体的主要抗原特征，能够激发人体的特异性免疫反应，最早由巴斯德发明，也因此被称为疫苗之父，以表彰他做出的巨大贡献[2]。

虽然传统疫苗生产技术更稳定，生产得到的疫苗免疫活性好，但传统疫苗生产主要依赖于是鸡胚技术和细胞培养技术，周期长，易污染，效率很低[3]，并且减毒疫苗的生产是要将病毒进行特殊处理后传代，从后代中挑选出毒性较弱的毒株的过程，其前期的病原体传代和筛选的过程非常长，很难在短期内完成早期产品的开发[4]。

第二代是重组蛋白疫苗，在20世纪70年代中期，随着分子生物学技术的飞速发展，将能表达病毒表面抗原（S或S1）的基因序列，通过基因工程的手段转入原核生物中，使其能大批量表达抗原蛋白，再将表达的抗原蛋白提取纯化，用于接种。其最大的优点在于，经富集甚至改造过的重组抗原蛋白具有极强的免疫原性，并且生产工艺目前也已经比较成熟[4]。

但是重组蛋白疫苗翻译后修饰难，表达量低，后续纯化难[2]。

第三代是核酸疫苗，1993年，Robkson等人发现给鸡注射禽流感病毒的DNA能够保护鸡免受禽流感病毒的伤害，开辟了疫苗研究的新时代，mRNA疫苗是在此基础上，直接将编码病原微生物的抗原蛋白的mRNA序列制成疫苗注射进体内。

mRNA疫苗的开发十分快速，相比传统的多肽和DNA疫苗，mRNA的安全性更有优势，不会插入基因突变，可以被正常细胞降解，通过调节序列修饰和递送载体可以改变其半衰期等。另外，mRNA疫苗更容易产业化，一旦确认有效靶点，mRNA疫苗从分子发现到生产几乎是程序化的，只要编好mRNA序列，就可以将细胞变成小型的药物工厂，非常迅速产生特定蛋白发挥药效。其开发周期和生产周期要比传统的多肽疫苗短很多，在对抗大规模爆发性传染疾病时有着重要的意义[5]。

虽然mRNA疫苗生产快速，但mRNA疫苗目前的技术还不是很成熟，我们都知道RNA极易讲解，如何在体外以DNA作为模板模仿体内转录生成稳定的RNA是目前的一大挑战。

新冠疫苗进展快速，平台优势不可或缺

目前国内外许多公司都投入到新冠疫苗的开发，进度最快的当属Moderna公司，该公司是mRNA疫苗全球三大巨头之一，日前Moderna宣布开始为治疗新型冠状病毒的mRNA疫苗开发的mRNA-1273开始招募健康志愿者，正式临床试验将由4月底启动[2]。

国内斯微生物对于新冠疫苗的开发也以进入动物实验阶段，该公司与中国疾控中心、上海同济大学医学院共同设计开发。目前，新疫苗的样本已经在100多只健康的小鼠身上注射。该疫苗是基于mBNA(信使核糖酸)平台开发的，在疫苗的动物试验中使用了9至12种不同的抗原[6]。

三叶草生物制药采用其独有的Trimer-Tag©（蛋白质三聚体化）专利技术和基因重组的方法构建新型冠状病毒的“S蛋白-三聚体”抗原疫苗，将通过基于哺乳动物细胞培养的快速表达系统生产。2月11日，三叶草生物宣布在哺乳动物细胞内成功表达 “S-三聚体” 新型冠状肺炎病毒（SARS-CoV-2）重组蛋白疫苗，并在成都高新区政府和成都市公共卫生临床医疗中心的大力协助下，用新获得的 “S-三聚体” 抗原在多例病毒感染患者康复后血清中检测到病毒特异性抗体[7]。

由上，我们不难看出，在疫苗开发方面，除了要快速抢占先机外，取得较大进展的公司基本都握有自己独特的开发技术平台，在开发技术方面也有其独有的优势，在开发方面，好的器材、平台都会成为我们实验的强大助力。作为全球领先的技术服务公司，赛默飞针对疫苗开发有一套完整地解决方案，针对传统疫苗、重组蛋白疫苗、mRNA疫苗都有不同的应对措施，从病毒株筛选到质量控制都有不同的解决方案，助力疫苗开发过程，让您免去后顾之忧。

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赛默飞如何助力疫苗开发？

随着生物技术的飞速发展，传统疫苗、重组蛋白疫苗和mRNA疫苗虽然是不断更新的疫苗生产技术，但传统疫苗仍然有着其不可替代的作用牢牢占据一席之地，而细胞培养已渐成为生产传统疫苗的方式，那么培养基的选择以及病毒纯化都是影响疫苗疗效的原因。

赛默飞可以提供从病毒的扩增、病毒的纯化和浓缩到鉴定的整体解决方案。赛默飞的明星产品Gibco™一直是培养基、血清、试剂和服务领域的全球领导者。半个世纪以来，Gibco™品牌以优质的产品、服务和技术支持赢得了全球科学家的信赖、并且提供应用在生产工艺上游的纯悬浮细胞及贴壁细胞培养工艺的各类产品。

而重组蛋白疫苗作为目前生产工艺较为成熟的疫苗存在着翻译后修饰难，表达量低，后续纯化难的挑战，所以选择合适的表达系统非常重要。细菌和酵母表达系统虽然产量高，但是表达产物不具有翻译后修饰、蛋白折叠、大分子组装以及糖基化，表达的疫苗免疫原性差，并不适用。昆虫表达系统和哺乳动物表达系统都具有翻译后修饰功能，哺乳动物表达系统有准确的翻译后修饰功能，表达的蛋白在分子结构、理化特性和生物学功能方面最接近于天然蛋白分子；具有产物胞外分泌功能，可以大规模生产。

赛默飞针对这两种不同的表达系统都设计了独特的平台，在传统的表达方式上进行了改进，同样条件下可以拿到更稳定产量更高的蛋白。

并且与葛兰素史克（GSK）合作开发新型冠状病毒疫苗的昆士兰大学(UQ)曾设计了一种独特的分子钳”技术，可以稳定病毒的表面膜蛋白，该技术曾成功开发针对中东呼吸综合征冠状病毒、尼帕病毒、埃博拉病毒和流感病毒的疫苗，已取得非常理想的实验效果。为了促进候选疫苗的快速生产，UQ小组就选择了Gibco™ExpiCHO™蛋白表达系统。

ExpiCHO™系统非常适合新型疫苗的快速研制，同一批cGMP级别的ExpiCHO-S™细胞可用于整个制造过程：早期的临床前工作使用这套系统进行蛋白瞬时表达，后期再利用克隆筛选出的高表达稳定细胞系进行疫苗的全面生产制造。

相比传统和重组蛋白疫苗，mRNA是在体外转录合成，在其开发周期和生产周期有着明显的优势，成为对抗大规模爆发性传染病的新希望。但它的开发，要在体外无细胞系统中，以DNA作为模板模仿体内转录而生成RNA，赛默飞旗下体外转录试剂盒以及借助磁珠进行固相体外转录的技术可以使体外转录更稳定。

赛默飞还可以提供从mRNA的鉴定、生产、纯化到递送的完整解决方案。作为专业原材料供应商，赛默飞也可以为体外转录提供完整的OEM解决方案更好地满足客户对于不含动物源成分、不含抗生素以及更广泛的质检的需求。

另外，工艺质量的评估疫苗的生产至关重要，并且贯穿整个流程。在疫苗的质量监控方面，赛默飞提供高质量及广泛的平台和解决方案组合满足客户疫苗开发到QA/QC全过程的分析需求，其中包括抗体检测、细胞因子检测、免疫细胞分析、临床试验检测和质控相关检测。

参考出处：
[1]https://3w.huanqiu.com/a/c36dc8/3x6GMa3Zhae?agt=20
[2]https://mp.weixin.qq.com/s/lzjrdcXHUMtcrt2d-k82ig
[3]https://mp.weixin.qq.com/s/gshy9sWBLyJm6Zy0rtUktA
[4]https://mp.weixin.qq.com/s/yqIKUHVDUVKnggKzlc7-Zw
[5]https://mp.weixin.qq.com/s/SyThSaxLpaUzMcIXsfKEfA
[6]https://mp.weixin.qq.com/s/Vt0cKIAleh2Mwp44g4QKAw
[7]https://mp.weixin.qq.com/s/_SvdXkY0X4Jb5z3cGA_ycw