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疫苗快来了,人类有救了么?
2020-11-20 15:03

疫苗快来了,人类有救了么?

文章所属专栏 前沿技术情报所

疫苗研发工作将在短期内完成,甚至可能在 10 月完成。


——美国总统特朗普


这周,科技界别迎来不少重大的新闻。使用苹果全新 M1 芯片的 MacBook 测评陆续推出,性能远超业界想像,震动整个电子产业。不卖不卖还需卖,华为正式出售荣耀,也使科技界为之注目。但也在这周,全球人类都在关注的新冠疫情上,也出现重大突破。


早前,美国辉瑞 (Pifzer) 与德国 BioNTech 宣布,他们合作的新冠疫苗在测试后,有效率达 95%,并将在美申请紧急使用权。而在数日后,美国摩德纳 (Moderna) 药厂也接着宣布,其新冠疫苗在测试后,有效率达 94.5%,并针对高危人群的紧急接种在今年12月即可展开。


看来离疫苗正式研发成功,指日可待。这次前沿技术周报,也为大家分析目前新冠疫苗的研发情况:


  • 这两支疫苗的发展背景

  • 新疫苗到底有什么特别之处

  • 为什么这两支疫苗突然能弯道超车?

  • 疫苗快来了,疫情什么时候才能结束?


疫苗背后的政治博奕


新冠疫苗的研究虽然取得了极大的进展,但背后的故事却相当复杂。


在今年 3 月,新冠疫情开始在美国爆发,刚刚遇上了美国总统大选之年。特朗普面对疫情不断蔓涎,坚持不愿封城,甚至淡化疫情的严重性,再加上期间种种具争议性的言论,使不少人觉得特朗普在抗疫政策上完全失败,并成为他在这次总统大选失利的主要原因。但是,要说特朗普完全不在乎疫情,这并不正确,最少,特朗普已尽九牛二虎之力,推动疫苗研发。


事实上,他主导“曲速行动” (Operation Warp Speed),尽可能加速疫苗的研发,也多次催促疫苗的研发,甚至发紧急批文,批准跳过重要的动物测试步骤。一直淡化疫情得他,却如此重视疫苗,有分析指出,他是想在大选之前推出新冠疫苗,为选情加上一剂强心针。特朗普曾公开表示,疫苗将在短期内完成,甚至可能在十月完成,好赶及十一月大选造势。


不料,早前被特朗普寄与厚望、估计会成为全球第一支新冠疫苗的牛津疫苗,在临床测试里两度出现不良反应,相关测试更在九月被紧急暂停。与此同时,由于疫苗研发变得高度政治化,逼使阿斯利康、葛兰素史克、强生、默沙东等9家制药巨头CEO已签署联合声明,承诺只有在 Ⅲ 期实验证明安全、有效的前提下才会向监管机构申请上市许可。


结果,特朗普通过疫苗来实现“十月惊奇”,看来是不可能了。


图片来源:Twitter


但没想到在北京时间 11 月 8 日,民主党的拜登宣告在美国总统大选中胜出后再隔一天,辉瑞就宣布其疫苗取得重大突破,然后就连摩德纳也作出类似宣布。这两家药厂宣布的时间如此凑巧,特朗普暗示辉瑞背后有政治动机(上图)。但辉瑞否认相关质疑,他们解释指,辉瑞官网早就表示按照研发进程,疫苗将在 11 月第 3 周初步验证成效,消息公布并未受过任何干预。


疫苗就是疫苗,为什么还要扯上政治?为什么辉瑞和摩德纳偏偏都在大选过后,才宣布这个重大突破?这两支疫苗变得如此政治化,它们真的靠谱吗?


mRNA 疫苗的特性



目前在有多种新冠肺炎的疫苗在研发,但接近研发成功为传统的灭活病毒、新式的腺病毒载体以及 mRNA 三大类,而辉瑞和 BioNTech 研发的疫苗种类,就是 mRNA。


最初,中国虽然在新冠疫苗竞赛上领先,原因很大程度上是中国作为全球首遭严重疫情的地区,所以也会比其它国家,更早取得病毒的详细信息,更早投入研发疫苗。


但在全球疫情爆发后,医学界一直更重视英国研发的牛津腺病毒疫苗,原因是中国目前领先的两支疫苗,均为相对传统、但又比较落后的灭活疫苗。尽管中国也有进行腺病毒(陈薇团队)等新式疫苗的研发,但毕竟技术力还是有所差距,在研发速度似乎不及欧美国家。


图片来源:澎湃 via 搜狐


灭活疫苗虽然成熟,但短促的免疫期、以及需要多次接种,一直是其短板所在。而这次两支集欧美国家最顶尖医疗技术的 mRNA 疫苗,成功弯道超车,比中国疫苗更早宣布有效数据,体现了 mRNA 的研发速度快、免疫能力强的特性。而这两支 mRNA 的新冠疫苗也将成为史上第一支 mRNA 疫苗,据分析指出,这次成功案例,也会永久未来的改变疫苗研发的方向。


但是,mRNA 疫苗也有其重要的短板所在,就是技术极度不成熟。这两支 mRNA 的新冠疫苗既然是史上第一支 mRNA 疫苗,那就是说,mRNA 疫苗至今也未有成功案例,安全性仍有待考验;而且,mRNA 疫苗使用基因改造技术,它和基因改造食物一样,有相当的风险。


本来,mRNA 疫苗还需要通过更长的时间、更多的测试来观察和验证,进一步加强它的安全性。那本来中国一直在疫苗研发上领先,为什么突然又会被美国这两支疫苗弯道超车?除了 mRNA 疫苗本身就有着研发速度上的巨大优势、以及欧美国家本身就拥有高度研发水平和经验之外,另一个重要的因素是,全球疫情的急剧改变。


为什么后来居上?


先前我们提过,中国虽然在新冠疫苗竞赛上领先,原因很大程度上是中国比其地地区更早出现严重疫情。但在三月以降,中国最终成功控制疫情蔓涎。


成功控制疫情,本来是一件值得庆幸的大事,但对于药厂来说,却构成了研发上的巨大障碍。因为要在临床测试证明有效,必须双盲实验,在志愿者接种测试疫苗的同时,也需要有一定数量的志愿者接种安慰剂;但如果没有足够的志愿者受到感染,那在统计学上就无法证明没有受到感染的志愿者,因为接种疫苗而得免疫。


图片来源:毕马威


由于中国感染病毒人数大为下降(上图),志愿者受感染的概率大幅降低,逼使研究人员必须在海外进行临床测试,也由于中国必须与其它国家合作才能进行测试,也导致进度受到各种制肘。例如国药在秘鲁的临床测试,就因为志愿者不足而遇上困难,而另一个重要的测试点巴西,测试进度也曾因志愿者自杀事件而遭到暂停,就连《美国之音》也表示,巴西的疫苗试验一直充满政治风险。


图片来源:八点健闻


但讽刺的是,中国以外地区的疫情爆发,反而加速了欧美地区的疫苗研发进度。据了解,辉瑞的临床试验总共入组 44,000人,感染人数需要超过 62 个,才能通过对比结果得出肯定的结论;而莫德纳疫苗试验入组 30,000 人,所需要的感染人数也至少要 60 人左右。但最终辉瑞临床试验的感染人数是94 人,莫德纳公司疫苗的感染人数是 95 人(上图)。


宾夕法尼亚大学医学院副教授张洪涛表示:


目前美国新冠疫情非常严重,七日平均日增感染数达到 15 万,总体上,在 2,000 个美国人中,每天都会有一个人发生感染。按照这个比例,假设感染只出现在临床试验中的对照组,辉瑞的试验每天会有 11 个左右的人感染,莫德纳公司的试验每天有7人出现感染。


按照这个计算,两个临床试验每周能有 50~77 人感染,这不但能解释辉瑞的试验能早一周报出结果,还能告诉我们这样一个事实:其实大部分感染的病例,都是出现在最近这一两周。


有人觉得疫苗临床试验的结果在美国大选之后才出来,简直就是个阴谋!但是,如果你读懂了这里的分析,就知道这要怪只能怪大选前的疫情还不够大!如果疫情能平行往前推进两周,疫苗的结果也就能提前出来。


可见特朗普除了用“曲速行动”加快疫苗研发之外,他还用了另类的方式来提供“帮助”,就是“新一波疫情”。没有这一波大爆发,mRNA 疫苗的测试也许也不会“被提速”


真正的优势在于产能


mRNA 疫苗既然有重大突破,所以我们很快就能脱下口罩,到处旅游了吗?对不起,还早呢。


张洪涛指出,新冠疫苗不但需要拿到保护率数据,还需要至少一半入组试验者达到已接种 2 个月,在观察期内都没有严重不良反应,才能获得安全性数据。所以,如果不出意外,在提交申请之后,美国FDA有可能在十一月底或者十二月初紧急批准这两款疫苗,开始大规模接种。但尽管美国在十二月开始,就会大规模接种疫苗,这也不代表大家就能立即接种疫苗。


美国国家过敏和传染病研究所所长福奇虽然预计,针对高危人群的紧急接种在今年 12 月即可展开,但是面向大众的全面接种则不会早于 4 月底。要知道 mRNA 疫苗并不是唯一一支快要完成的疫苗,使用灭活疫苗的中国国药,也表示自己在测试里“无一例感染”,相信会在年底左右上市。


问题关键是什么?在于疫苗生产需时。


全球为什么为着 mRNA 疫苗出现突破而大为兴奋?除了是欧美国家对中国疫苗仍然缺乏信心,质疑国药尚未能像辉瑞一样公开数据;更重要的是,国药使用的灭活疫苗,生产工艺繁幅,目前估计每年产能约 3 亿剂左右,根本不足以应付全球所需。但在另一边厢,据估计辉瑞在 2020 年底,就能生产 5,000 万剂 mRNA 疫苗,在 2021 年全年能生产 13 亿剂疫苗,产能是国药的 4 倍以上。


图片来源:日经中文网


mRNA 除了研发速度快之外,另一个重要优势,是生产方式简单。据了解, mRNA 疫苗在研发上与普通疫苗完全不同。普通疫苗使用鸡蛋等动物细胞来培养病毒,在去除病原性后加以使用(上图)。生产这类疫苗时必须使用严密的设备来处理病毒,需要花费的时间也较长。而使用 mRNA 的优点是只要清楚基因排序,就能快速而安全地制造出疫苗。


那中国的疫苗怎么办?真的只能等待国药增产吗?欧美会否不卖 mRNA 疫苗给中国人吗?目前以中国的疫情而言,对疫苗并没有这么紧急的需求,即真的需要使用 mRNA 疫苗,辉瑞其实与中国的复星有合作协议,未来将可能落实在中国生产疫苗。


不过,尽管 mRNA 疫苗拥有如此快速的生产速度,美国也要在 4 月才为大众全面接种,想像一下,明年大家还可以放心去欧美旅游不?


贫穷地区的疫苗难题


全新的 mRNA 疫苗的要面对的问题,并不仅仅产能。


mRNA 疫苗生产虽然快速,但它的最大问题就是非常难伺候。由于 RNA 非常不稳定,所以必须在极低温环境下保存,辉瑞的疫苗需要在 -70 摄氏度保存和运输,而摩德纳的疫苗要好一丢丢,在-20 摄氏度情况下都可以运输。


这样的运输环境,会为抗疫工作带来怎样的影响?在疫苗相关消息流出后,据知冷链物流板块跳空高开,块涨幅为 2.06%。单凭市场反应,就可以想像到冷冻储存和运输的问题,对全球发放疫苗有多大的影响。届时要在偏远地区、热带地区以至贫穷国家发放疫苗,将会遇到巨大的难题。


另一个更严重的问题,是售价。国药采用的灭活疫苗,由于生产工序复杂,所以成本也相对高昂,当时开出 2 针 1,000 人民币的价格,据知超出不少人的预期,惹来不少争议


那辉瑞和摩德纳又如何?还好,不算很贵。据 BBC 消息,辉瑞疫苗每剂售 20 美元,每人需要注射两剂,即 40 美元(约 265 元人民币)。而摩德纳的疫苗价钱略高一点,每剂要 32~37 美元(约 520 元人民币)。不过美国卫生及公共部已表示,美国民众将获免费接种。看起来虽然也不贵,而且美国政府还给予免费接种,所以没问题吧。


但是,贫穷国家又如何?


目前辉瑞与摩德纳疫苗的产能与预订情况。图片来源:Nature


辉瑞和摩德纳可不是吃素的。路透社消息指,辉瑞肯定会以正常售价,向已发达国家正常出售疫苗,但贫穷国家呢?暂时未有回应。要知道全球列强纷纷抢购新冠疫苗,没有资源的贫穷国家,根本不可能抢得到(上图)。


毕竟,即使 mRNA 疫苗产能远比灭活疫苗要高得多,但仍然远远不够用。据了解,一个国家要实现群众免疫,社群最少要有 60%~70% 的群众带有抗体,但由于一个人要接种 2 剂疫苗,目前 mRNA 的 13 亿剂的年产量,只够 7.5 亿人使用,就连让 13 亿人口的印度实现群体免疫都做不到。


如果辉只要想到贫穷国家没资源为国民免费提供疫苗,而西方大药厂在贫穷国家又没赚头,其优先等级一定往后挪。那些卫生环境恶劣而受疫情严重影响的贫穷国家居民,什么时候才能接种疫苗,目前真的不好说,如果还要把冷冻运输和保存的成本也打了进去,就更不好说了。


富裕国家就不用愁吗?


所以,贫穷国家的人民,晚一点才处理不行吗?据资料显示,近月中国境外输入的新冠肺炎病例,大多来自南亚地区的贫困国家。试想想,如果孟加拉、墨西哥、北非等地区疫情没有改善,相邻的中国、美国和欧洲国家的民众,真的可以睡得香吗?


图片来源:Pew Research Center


话说回头,如果单单只有贫穷国家无法接种还好,更多问题可能在于目前灾情依然严竣的富裕国家。先前我曾多次提到,欧美地区近年反疫苗运动盛行,逾 20% 的美国人表明不会接种疫苗。后来 Pew Research Center 再次进行调查没想到在疫情更为严重的八月,表示不愿接种疫苗的美国人,比例居然不降反升至 49%(上图)


不幸的是,拒绝接种疫苗的人数,估计还会继续上升,原因有二:


首先,根据 Pew 的调查,反疫苗人士不愿接种疫苗的最大原因,是担心副作用,偏偏 mRNA 疫苗正好触着这些反疫苗人士的疼处。要知道本来 mRNA 疫苗本来未有成功案例,这也将会刺激本来将信就疑的民众的担忧。何况有分析指出,不少反疫苗人士的思想根源,就是反对基因改造,偏偏 mRNA 疫苗本来就是通过基因改造而生,反疫苗人士势必更抗拒这些来自基因改造的疫苗。


其次,美国民众在总统大选后,进一步陷入两极分化的局面。本来美国的疫情问题,早就成为民主、共和两党斗争的核心。但毕竟特朗普在任时,他仍然相当重视研发疫苗,所以,也不是所有的支持者也抗拒疫苗。但假若在民主党当执政,本来就否认疫情存在的海量特朗普支持者,会否因而反疫苗运动作为政斗争的手段之一?目前不得而知。


疫苗来了,人类真的有救了吗?


mRNA 疫苗研发有关键突破,疫苗上市虽然指日可待,但疫苗来了,人类真的有救了吗?目前还真的说不定。毕竟在目前而言,无论是疫苗的产能、国家的资源分布、以至民众的疫苗的认知,也会为抗疫构成障碍。


诚然,人类虽然不会单单因为 mRNA 疫苗取得突破而得救,但是,这次突破将会是一个重要的开始。毕竟在 2 月的时候,全球就连口罩都供不应求,医疗人员都没有足够的防疫设备,但在数个月后,口罩产能都开始过剩。


只要人类自己不会发傻,不自取灭亡,愿意认真抗疫,我们相信,人类最终必定能战胜疫情。


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