加大圣地亚哥分校（UCSD）近日报道：该校纳米研究人员已经开发出了COVID-19疫苗候选疫苗，疫苗的主要成分是什么？是来自植物或细菌的病毒（题图）。

报道称，新的无冰箱新冠病毒疫苗仍处于开发的早期阶段。在小鼠身上，候选疫苗引发针对SARS-CoV-2大量的中和抗体。而SARS-CoV-2是一种导致新冠病毒19的病毒。如果疫苗在人体内被证明是安全有效的，那么疫苗将成为全球分销努力的一个重大改变因素，包括在农村地区或资源贫乏社区。

该校雅各布斯工程学院纳米工程教授和纳米免疫工程中心主任Nicole Steinmetz说：“我们的疫苗技术令人兴奋的是它具有热稳定性，因此它可以很容易地到达不可能设置超低温冷冻柜或让卡车驾驶这些冷冻柜的地方。”

9月7日发表在《美国化学学会杂志》上的一篇论文详细介绍了这些疫苗。

研究人员创造了两种新冠病毒-19候选疫苗。一种是由一种叫做豇豆花叶病毒的植物病毒制成的（图左）而另一种是由细菌病毒或噬菌体制成，称为Qβ（图右）。

这两种疫苗都是用相似的配方制成的。研究人员利用豇豆植物和大肠杆菌分别以球形纳米颗粒的形式培养出数百万份植物病毒和噬菌体。研究人员收集了这些纳米颗粒，然后将一小片SARS-CoV-2棘突蛋白连接到表面。成品看起来像传染性病毒，因此免疫系统可以识别它们，但它们对动物和人类没有传染性。附着在表面的小段刺状蛋白刺激机体产生针对冠状病毒的免疫反应。

研究人员注意到使用植物病毒和噬菌体制造疫苗的几个优点。首先，大规模生产它们既容易又便宜。Steinmetz说：“种植植物相对容易，而且涉及的基础设施也不太复杂。”。“在生物制药工业中，利用细菌进行发酵已经是一个成熟的过程。”

另一个最大的优点是，植物病毒和噬菌体纳米颗粒在高温下非常稳定。因此，疫苗可以储存和运输，而无需冷藏。他们也可以通过制造过程中使用的热量。该团队正在使用这种方法将疫苗包装成聚合物植入物和微针贴片。这些过程包括将候选疫苗与聚合物混合，并在温度接近100摄氏度的烤箱中将其熔化在一起。从一开始就能够直接将植物病毒和噬菌体纳米颗粒与聚合物混合，这使得疫苗植入物和补丁的制作变得简单而直接。

目标是让人们有更多的选择来获得新冠病毒-19疫苗，并使其更容易获得。植入物被注射到皮肤下面，并在一个月内缓慢释放疫苗，只需注射一次。微针贴片可以戴在手臂上而不会感到疼痛或不适，可以让人们自行接种疫苗。

加州大学圣地亚哥雅各布斯工程学院纳米工程教授Jon Pokorski说：“想象一下，如果疫苗贴片可以送到我们最脆弱人群的邮箱，而不是让他们离开家，去冒暴露的风险。”他的团队开发了制造植入物和微针贴片的技术。

Pokorski补充道：“如果诊所能够为那些第二次注射时很难确定的患者提供一剂植入物，这将为更多的人群提供保护，我们也有更好的机会阻止传播。”，他也是该大学材料发现与设计研究所的创始教员。

在试验中，该团队的新冠病毒-19候选疫苗通过植入物、微针贴片或一系列两次注射给小鼠。这三种方法都能在血液中产生高水平的抗SARS-CoV-2中和抗体。

潜在的泛冠状病毒疫苗

研究人员发现，这些抗体也能中和SARS病毒。

这一切都归结为附着在纳米颗粒表面的冠状病毒刺状蛋白片段。Steinmetz团队选择的其中一个片段称为抗原表位，在SARS-CoV-2和原始SARS病毒之间几乎完全相同。

纳米工程博士Matthew Shin说：“中和作用如此深刻，而在另一种致命的冠状病毒中，抗原表位又是如此保守，这一事实值得注意。”。施泰因梅茨实验室的学生：“这给我们带来了一种潜在的泛冠状病毒的希望。”

目前WHO核可的新冠疫苗有6种：辉瑞-BNT、莫德纳、娇生、AZ、科兴、国药，这些疫苗每一种都需要冷藏，差别只在低温保存的程度，这对于一些电力不普及的国家很不友好，因此UCSD的纳米学家正在开发常温新冠疫苗，他们采用的技术是基因改造，改造自植物病毒与噬菌体病毒。请别担心，这两种病毒对动物完全不具致病性。

物理学网（phys.org）报导，无需冰箱的新冠病毒疫苗仍处于开发的小鼠实验阶段，在小鼠实验中中，候选疫苗已成功的引发了中和抗体，如果证明它们对人类也安全有效，那麽该校研究开放的疫苗，可能会完全改变目前的疫苗版图，因为它将能补上战乱与贫穷国家、农村地区或资源贫乏社区的疫苗短缺问题。

该大学的奈米工程教授Nicole Steinmetz说：“我们的疫苗是改造2种常见的环境病毒，它们具有热稳定性，也就是在环境常温下也不会变质，因此它可以轻松地运送到没有超低温冷藏链的地方。”

研究人员选用的是一种称为豇豆花叶病毒（cowpea mosaic virus），它是一种感染豆科植物的病毒，会引发叶片萎缩的花叶病。另一种是专门以大肠杆菌为食的Qbeta噬菌体（全称：Bacteriophage Qbeta），这两种病毒都非常常见，而且研究历史极为悠久，病毒学家对它们的特性完全是“了若指掌”。

两种疫苗都是使用相似的配方制成。研究人员使用豇豆植物和大肠杆菌，分别以球形纳米粒子的形式，培养了数百万个植物病毒和噬菌体，然后将新冠病毒（SARS-CoV-2 ）的刺突蛋白，附着到花叶病毒与噬菌体的表面上，因此免疫系统可以识别它们，但是花叶病毒与噬菌体对动物和人类绝对不具备传染性，因此引发了针对冠状病毒的免疫反应，却不会致病。

Steinmetz表示，使用植物病毒和噬菌体制造疫苗有很多优势。其一，我们早已具备大规模生产它们的技能，几乎每天都在进行；其二，这两种病毒不具致病性，其三，它的改造相当快速，因此量产速度也会很快，具有基础生技能力的国家都具备。

研究人员甚至已经在考虑非针剂的疫苗施打方式，他们打算采用微针贴片来做为疫苗接种工具，它可以进一步的使疫苗更容易运送，而且接种也更为方便，贴片就像绷带一样贴在手臂上，然后缓缓的渗入疫苗，而不会感到疼痛或不适。

不过，目前疫苗要进入临床试验之前，还有很长的路要走。可能需要1年的时间才会看到它的实际应用。

这些无冰箱的新冠病毒-19疫苗在植物和细菌中生长

这个特殊表位的另一个优点是它不受迄今为止报道的任何SARS-CoV-2突变的影响。这是因为这个表位来自一个不直接和细胞结合的棘突蛋白区域。这与目前使用的新冠病毒-19疫苗中的表位不同，新冠病毒-19疫苗来自棘突蛋白的结合区。这是一个发生了大量突变的区域。其中一些突变使病毒更具传染性。

Steinmetz实验室博士后研究员、该研究的第一作者Oscar Ortega Rivera解释说，非结合区的表位不太可能发生这些突变。“根据我们的序列分析，我们选择的表位在SARS-CoV-2变体中高度保守。”

Ortega Rivera说，这意味着新的COVID-19疫苗可以有效对抗变异的变异，目前正在进行试验，以观察它们对Delta变异体的影响。

即用疫苗

另一件让Steinmetz对这项疫苗技术感到非常兴奋的事情是它提供了制造新疫苗的多功能性。Steinmetz说：“即使这项技术不会对新冠病毒-19产生影响，它也可以很快适应下一个威胁，下一个X病毒。”

她说，制造这些疫苗是“即插即用”的：分别从植物或细菌中种植植物病毒或噬菌体纳米颗粒，然后在表面附着一块目标病毒、病原体或生物标记物。

Steinmetz说：“我们使用相同的纳米粒子、相同的聚合物、相同的设备和相同的化学物质将所有东西组合在一起。唯一的变量实际上是我们粘附在表面的抗原。”。

由此产生的疫苗不需要冷藏。它们可以包装成植入物或微针贴片。或者，可以通过注射直接以传统方式给药。

Steinmetz和Pokorski的实验室在之前的研究中使用了这一配方，以制备HPV和胆固醇等疾病的候选疫苗。现在他们已经证明，它也可以用于制造新冠病毒-19候选疫苗。

下一步

这些疫苗在进入临床试验之前还有很长的路要走。接下来，研究小组将在体内测试疫苗是否能抵抗新冠病毒19及其变种和其他致命冠状病毒的感染。

图文：UCSD等。

（美国华文网 圣地亚哥华文网编发 USChinesePress.com SanDiegoChinesePress.com）