它开始了,正如许多事情所做的那样,需要一个好奇心和一个有趣的故事。在18世纪,Smallpox是一个全球祸害。大约三分之一的人死于死亡;幸存者被伤痕累累,有时会毁容。从不确定的起源,天花在世界范围内传播了人类运动 - 用于贸易,征服和探索。早期对照方法如涂料 - 从小斑疮划伤脓液进入无疾病人的皮肤(以病毒命名,瓦里奥拉)–我们只取得了轻微的成功。
1796年,英国医生爱德华·詹纳(Edward Jenner)指出了一个公认的观点,即感染牛痘(一种类似但无害的天花近亲)的挤奶女工更能抵御更致命的病毒。詹纳猜测牛痘可能提供保护,为了验证他的理论,他从挤奶女工莎拉·内尔姆斯手上的牛痘疮上取了脓,她是从一个名叫布鲁森的挤奶工那里感染的。然后,他把它注射到他的园丁九岁的儿子詹姆斯·菲普斯的双臂中。几个月后,詹纳几次直接让菲普斯接触天花病毒,但菲普斯从未患过天花。在另外23人身上成功地测试了他的方法后,詹纳发表了论疫苗接种的起源1801年。
詹纳被认为是疫苗的父亲(他发明了这个词variolae痘苗:牛的天花)-但事实上,他是建立在现有知识的基础上的。中国和印度的医生率先发明了天花(简单的想法:人们不会两次患同一种疾病),玛丽·蒙塔古夫人在17世纪20年代将这一想法从君士坦丁堡传入英国。
尽管如此,Jenner的道德可疑测试提供了一个关键的发现:有可能在不给予实际疾病的情况下给某人对疾病的免疫力。
天花疫苗现在被称为“减毒”:一种与野生型相似但危险性较小的活病原体(只要你的免疫系统不受损)。19世纪早期,人们发明了减毒疫苗来预防一系列病原体,包括细菌(如结核病)和病毒(黄热病)。
到19世纪末,美国和法国的科学家发现,如果通过小心加热或使用某些化学处理方法轻轻杀死细菌,它仍然可能引发免疫反应。“灭活”疫苗诞生了,用于预防伤寒、霍乱和其他细菌性疾病。花了几十年的时间才弄清楚如何使病毒失活——它们比细菌小得多,而且“杀死”更为棘手——但到了20世纪30年代,已经有了灭活流感疫苗。
1923年,英国研究人员Alexander Glenny和Barbara Hopkins通过创建含有纯化和处理的细菌毒素的白喉疫苗进行了综合。受体在没有暴露于细菌本身的情况下对毒素产生豁免。
但疫苗的发明仍然对目标疾病具有高度特异性:例如,制造麻疹疫苗的技巧不太可能有助于脑膜炎球菌保护性治疗的发明。
理解DNA——以及它触发RNA和蛋白质生产的方式——是下一个重大飞跃。如果你能把一部分病毒的DNA加入我们的身体,让我们的细胞做所有的艰苦工作,会怎么样?
2014年,由西非埃博拉疫情爆发,“病毒载体”疫苗开始了1阶段试验。这使用了无害的非埃博拉病毒,将eBola DNA的一部分进入人细胞的细胞核。然后这些细胞将DNA转化为RNA,这反过来使埃博拉蛋白(但不是整个病毒),为我们的免疫系统学习如何销毁。
这是病毒载体的第一次广泛成功。它于2019年11月正式批准:自詹纳日以来,安全标准已增加,而从概念到卷展览的五年以来就非常快。
但研究人员已经考虑了另一种简化疫苗的方法:是否有可能跳过载体和DNA步骤,并将信使RNA(或mRNA)直接放入我们的身体?几家生物技术公司 - 包括辉瑞和现代化公司 - 花了2010年代为mRNA的最佳夹克,当Covid-19在2019年底爆发时,MRNA疫苗制造商已准备就绪。
在里面本文,我们打开了疫苗的所有成分——你可能会惊讶于有那么多熟悉的东西…
这段摘录摘自《宇宙》杂志第92期,将于2021年9月2日星期四在网上重新发行。
若要了解更多这篇报道,请立即订阅并访问我们的印刷版或数字版季刊,以及所有Cosmos杂志的过期版本。
艾伦·菲迪安
Ellen Phidian是Cosmos的科学记者。她拥有澳大利亚国立大学化学和科学传播理学学士(荣誉)和科学传播理学硕士学位。
阅读科学事实,而不是小说。。。
解释事实、珍惜循证知识、展示最新的科学、技术和工程突破,这是前所未有的重要时刻。Cosmos由澳大利亚皇家学会出版,这是一家致力于将人们与科学界联系起来的慈善机构。财政捐助,无论大小,都有助于我们在世界最需要的时候提供获取可信科学信息的途径。请通过今天的捐款或购买订阅来支持我们。