《紐約時報:美國正在進行至少需時五年的原型疫苗大計劃,抓住未來所有大流行病毒》
美國國家過敏症和傳染病研究所所長 Anthony Fauci 博士在上周二的參議院聽證會上發表重大談話。
從某種意義上說,世界因新冠病毒的疫苗而走運。一個偶然的機會,科學家們剛好花了數年時間研究冠狀病毒,這次病毒的基因序列一公佈,即準確地開發出製造 Covid 疫苗所需的疫苗。
但是,如果下一次大流行來自引起拉沙熱的病毒,或者來自蘇丹埃波拉病毒株,或者來自尼帕病毒,將會發生什麼?
美國國家過敏和傳染病研究所所長 Anthony S. Fauci 博士正在推行一項雄心勃勃且昂貴的計劃,為此類情景做好準備。
他說,美國將每年花費“數十億美元”,進行一個原型疫苗大計劃:約五年時間才能獲得第一批成果,並需要大量科學家參與。
這個想法是製造“原型”疫苗,以防止來自大約 20 個可能引發新流行病的病毒家族的病毒。
原型疫苗的使用對 Covid-19 證明是成功的研究工具,研究人員將發現每種病毒的分子結構,了解抗體必須攻擊它的位置,以及如何刺激身體,準確地製造所需的抗體。
佛奇博士說:“如果我們獲得資金,我相信我們會的,它可能會在 2022 年開始,”
他補充說,他一直在“與白宮和其他人討論”這個想法。
美國國家衛生研究院院長柯林斯博士也認為政府會分配必要的資金,且該項目“引人注目”。
“當我們開始考慮成功結束 Covid-19 大流行時,我們絕不能因此自滿,”柯林斯博士如此結語。
大部分財政支持將來自佛奇博士的研究所,但這種規模的研究需要額外的資金,而這些資金必須由國會支持。今年傳染病研究所的預算略高於60億美元。佛奇博士沒有具體說明需要多少額外資金。
未來如果監控網絡檢測到一種新病毒從動物傳染給人類,那麼按照邏輯,科學家們可以通過快速製造原型疫苗對爆發中的人,進行免疫阻止它。
如果病毒可以在世界大流行傳播前阻止,原型疫苗更廣泛地部署,才能建立更安全的世界。
“研究的重點是試圖限制對疫情的溢出,”斯克里普斯研究所疫苗研究員兼免疫學和微生物學系主任丹尼斯伯頓博士說。
原型疫苗項目是美國國家過敏和傳染病研究所疫苗研究中心副主任 Barney Graham 博士的創意。他於 2017 年 2 月在研究所主任的私人會議上,提出此想法。
年復一年,病毒從威脅要變成大流行病,格雷厄姆博士說:2009 年的 H1N1 豬流感,2012 年的基孔肯雅熱,2013 年的 MERS,2014 年的埃波拉病毒,2016 年的寨卡病毒。每次科學家都爭先恐後地試圖製造疫苗.
他們唯一的成功都只是部分成功,埃波拉疫苗有助於控制流行病,但對其他埃波拉病毒株無效。
在疫苗可以製造或測試之前,其他流行病已經減弱。
“我們累了,”格雷厄姆博士說。
研究人員在過去十年中開發了新的基因工具,可以改變這種現象。目前的生物科技技術允許科學家查看病毒的分子結構,分離阻斷病毒的抗體,並找出它們結合的位置。
結果可能是為更精確地針對病原體的新疫苗進行“結構的設計”。
當佛奇在 2017 年聽到 Graham 博士的演講時,Fauci 博士受到了啟發。佛博士說:“這讓我和執行委員會的其他人感到非常高興且可行。”
https://www.nytimes.com/2021/07/25/health/fauci-prototype-vaccines.html?referringSource=articleShare
The prototype vaccines project is the brainchild of Dr. Barney Graham, deputy director of the Vaccine Research Center at the National Institute of Allergy and Infectious Diseases. He presented the idea in February of 2017 at a private meeting of institute directors.
Year after year, viruses had threatened to turn into pandemics, Dr. Graham said: the H1N1 swine flu in 2009, Chikungunya in 2012, MERS in 2013, Ebola in 2014, Zika in 2016. Each time scientists scrambled to try to make a vaccine. Their only success was a partial one, with an Ebola vaccine that helped control the epidemic but would not work against other Ebola strains. The other epidemics waned before the vaccines could be made or tested.
“We were tired,” Dr. Graham said.
But researchers had new tools developed over the past decade that could make a big difference. They allowed scientists to view molecular structures of viruses, isolate antibodies that block the viruses and find out where they bind. The result was an ability to do “structure-based design” for new vaccines that target the pathogen more precisely.
When he heard Dr. Graham’s pitch in 2017, Dr. Fauci was inspired. “It struck me and others in the executive committee as something that is really doable,” Dr. Fauci said.
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《原來臍帶除了臍帶血還有臍帶膜?》
有不少讀者都對臍帶的醫療用途有興趣,上回跟大家分享完臍帶血後,今日跟大家講講比較少人聽過的「臍帶膜」。
上回提到過去小Baby出生後,臍帶大多被當做醫療廢物,在過去的三十年臍帶血持續發展,透過幹細胞治療血液類疾病。而近年,除了臍帶血外,科學家發現了原來臍帶外層的膜(Lining)也有潛在的醫療用途。
【何謂臍帶膜(Umbilical Cord Lining Membrane)】
在講解臍帶膜前,先講解一下臍帶的歷史背景。
17世紀英國醫學家Thomas Wharton發現臍帶組織(Stroma)含有一種啫喱狀的物質,將其命名為Wharton's jelly。這層啫喱的作用為防止臍帶血管(靜脈和動脈)交叉(clumping)和提供臍帶的彈性。1991年科學家McElreavey從Wharton's jelly中分離出類似纖維母細胞的細胞(Fibroblast-like cells)[1],而這些Fibroblast-like cells在2004年被發現是幹細胞的一種 - 間質幹細胞(Mesenchymal Stem Cells MSCs) [2]。自此臍帶不同的組織便成為科學家的研究對象。
隨著臍帶研究的發展,近年科學家發現能夠利用CellOptimaTM 技術從臍帶外層的組織(臍帶膜)裡提取更多的幹細胞 - 除了間質幹細胞(Mesenchymal Stem Cells MSCs)外,還可提取上皮幹細胞(Epthelial Stem Cells EpSCs)[3]。
那麼,這些EpSCs和MSCs幹細胞跟臍帶血的造血幹細胞(Hematopoietic Stem Cells HSCs)有什麼分別呢?
臍帶血的造血幹細胞主要作用是生成為不同的血液細胞,如之前文章提及到的紅血球、白血球和血小板,可用作治療個別血液類疾病如血癌和個別免疫系統疾病。
MSCs幹細胞則可生成為一些組成不同器官如皮膚、軟骨組織、腦部、心臟和肌肉等等的細胞。
EpSCs幹細胞則可生成為一些組成皮膚或空心(Hollow Structure)的器官如腸臟、氣管、膀胱和子宮等等的細胞。
由於MSCs跟EpSCs幹細胞有生成作不同器官的潛能,近年不少科學家紛紛收集臍帶進行研究。
研究發現MSCs幹細胞有以下潛能並正在對這些疾病進行動物實驗和臨床試驗。[4]
1. 心血管疾病如心肌梗塞和心肌無力症
2. 腦神經系統疾病如腦退化症、多發性硬化症和脊柱神經受傷等等
3. 自體免疫系統疾病如一型糖尿病、自體免疫性肝炎、潰瘍性結腸炎、紅斑狼瘡和類風濕性關節炎等等
令人鼓舞的是,根據目前的臨床試驗公怖結果,在自體免疫系統疾病和內分泌疾病方面,移植MSCs幹細胞後,病情有顯著的改善。同時有研究亦發現MSCs幹細胞有較低的免疫原性(Immunogenicity)、相當較能避開人體免疫系統的識別,減低移植排斥反應。現時不少的臨床研究制用此特性,探討將MSCs幹細胞用作異體移植(Allogeneic Transplantation)例如近親甚至免疫不相容(HLA-Mismatch)的外人等[8], MSCs幹細胞的移植技術的研究開始了二十多年,目前的研究成果相當正面,其低免疫原性的特質在未來能夠怎樣應用在免疫不相容的病人身上實在值得我們期待。[2][5][8]
而EpSCs幹細胞方面,研究發現或許有以下潛在臨床應用 [6][7]
1. 燒傷治療和傷口癒合
2. 一型糖尿病
3. 肝臟衰竭
不過由於有關臍帶膜的研究,並不被歸納為醫療系統常用的治療,現有的應用均為實驗性質。雖然目前研究仍處床試驗階段,但隨著移植的個案越來越多,臍帶膜的幹細胞似乎有著不少的發展潛力。
跟上回提到臍帶血一樣,從收集臍帶膜到儲存臍帶膜及臨床實驗性應用都有嚴謹的要求,例如運送的時間、過程、儲存系統以及國際認證。
近年不少提供臍帶血儲存服務的生物科技公司同時有提供儲存臍帶膜的服務[2]。跟臍帶血一樣,目前並非醫療系統會資助的常見項目,故對一般家庭來可謂一筆大開支。
正在考慮儲存臍帶血或膜的孕婦宜先充分調查不同臍帶生物科技公司的背景、財政狀況、過去的移植紀錄、使用的儲存技術等等。同時,如有任何疑問務必諮詢專家或醫生意見以作informed decision。
【Reference】
[1] Isolation, Culture and Characterisation of Fibroblast-Like Cells Derived From the Wharton's Jelly Portion of Human Umbilical Cord. Stem Cell Biochemical Society Transaction. https://portlandpress.com/biochemsoctrans/article/19/1/29S/81930/Isolation-culture-and-characterisation-of
[2] The Therapeutic Potential, Challenges and Future Clinical Directions of Stem Cells From the Wharton's Jelly of the Human Umbilical Cord. Stem Cell Reviews and Reports. https://link.springer.com/article/10.1007/s12015-012-9418-z
[3] Epithelial and Mesenchymal Stem Cells From the Umbilical Cord Lining Membrane. Cell Transplant.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24636188/
[4] Umbilical Cord as Prospective Source for Mesenchymal Stem Cell-Based Therapy. Stem Cells international. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5019943/
[5]Immunogenicity and Immunomodulatory Properties of Umbilical Cord Lining Mesenchymal Stem Cells. Cell Transplant. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21054940/
[6] Short review on human umbilical cord lining epithelial cells and their potential clinical applications. Stem Cell Research & Therapy. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5634865/#CR40
[7] Longitudinal In-Vivo Volumetry Study for Porcine Liver Regeneration From CT Data. 2014 36th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. https://ieeexplore.ieee.org/document/6944684
[8] The Importance of HLA Assessment in “Off-the-Shelf” Allogeneic Mesenchymal Stem Cells Based-Therapies. International Journal of Molecular Sciences. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6888380/
Photo: Internet Photo
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