新冠病毒疫苗研发最新进展—mRNA疫苗, DNA疫苗研究进展
一、mRNA无需在体外合成蛋白,生产周期短,但技术要求较高
mRNA疫苗通过在体外合成翻译抗原的mRNA,然后递送到体内由体内的细胞翻译成抗原蛋白,无需在体外合成蛋白,因此相较于传统疫苗长达数月的生产周期,mRNA疫苗仅需40天即可生产出来。mRNA疫苗研发技术的门槛和要求很高,由于RNA易降解,需通过技术如斯微生物的纳米脂质(LPP)载药技术对其进行包裹才能进行递送。
近些年来兴起的新一代 mRNA 疫苗技术,其优点之一在于速度快和制备时间短,对于紧急部署来说,意义重大。
公司是近年来最具潜力的疫苗企业,其mRNA平台建设投入超过26亿美元,公司在探索编码病毒表面蛋白或抗原中最具免疫原性的部分的序列方面具备优势,可对疾病做出快速反映并研发相应疫苗,公司曾在40天内产了一款癌症疫苗。公司在研管线中拥有针对疱疹病毒、呼吸道合胞病毒和寨卡病毒等疫苗,其中寨卡疫苗mRNA-1893已于2019年8月获得FDA快速通道指定。根于CEPI与Moderna 协议条款,Moderna 将使用与寨卡疫苗开发同一技术开发针对2019-nCoV的mRNA疫苗,美国NIAID将与Moderna合作设计疫苗。
图:Moderna公司已有多款mRNA疫苗处于临床阶段
资料来源:公司官网
相较而言,mRNA 疫苗是把核酸物质打到人体内,让疫苗的成分在人体内产生,然后不断刺激人体的免疫系统,犹如在人体内建造一座「制药厂」。Moderna 曾创造 40 天研发出癌症疫苗的纪录。斯微生物力争 40 天拿出疫苗样品,应该也是参照了这个数据。
二、DNA疫苗技术相对成熟
DNA疫苗是将抗原的基因序列插入到真核细胞表达载体中,经过发酵、提取和纯化制成的疫苗。由于基因序列插入到载体的DNA质粒物质确定,抗原基因确定后的克隆、纯化、工艺放大等生产环节均可以复用原有的工作,因此DNA疫苗研发过程最短可在1-2个月的时间内完成。相比mRNA疫苗,DNA疫苗技术起步较早,技术较为成熟,安全性也更高此外,对于新的基因序列,FDA有可能豁免临床前毒理实验,因此DNA疫苗的临床前开发最快只需要3-4个月,而传统的灭活或减毒疫苗一般都需要1-2年。
Inovio公司具有全球领先的DNA疫苗大规模生产制备技术,在2015年MERS疫情爆发时Inovio 利用DNA疫苗技术平台,成功在数周后开发出了疫苗GLS-5300,并在9个月之内进入了临床研究阶段;此后临床数据显示使用MERS-CoV S1-ELISA检测血清转化率,GLS-5300,一针免疫和两针免疫后分别有66%和86%的受试者血清转化率,第60周时有79%的受试者血清转化率,展示出良好的免疫原性。
图表:Inovio 公司在研疫苗GLS-5300对MERS病毒具备良好免疫原性
资料来源:Safety and immunogenicity of an anti-Middle East respiratory syndrome coronavirus DNA vaccine:a phase1,open-label,single-arm,dose-escalation trial,西部证券研发中心公司在研管线中除针对HIV、埃博拉病毒、寨卡病毒和MERS等传染性疫苗外还拥有多项肿瘤疫苗。在新型冠状病毒疫情爆发后CEPI对Inovio 资助900万美元开发针对2019-nCoV的疫苗INO-4800,INO-4800为公司利用自由技术平台在3小时初步设计出的疫苗。公司近期宣布将与北京艾棣维欣生物在国内开发INO-4800,艾棣维欣是国内创新疫苗研发公司,在新型病毒性肺炎疫苗研发领域拥有国际领先技术实力,其开发的新型呼吸道合胞病毒(RSV)肺炎疫苗在澳洲展示出良好的抗体血清学应答,此次合作有望为国内带来先进的DNA疫苗。
三、国内外各企业疫苗研发迅速响应
针对新型冠状病毒,疫苗开发思路有两种,一是使用活体病毒毒株、在体外生成病毒的有效成分的传统路径,二是根据基因序列设计核酸疫苗如DNA和RNA疫苗,在人体内编码病毒蛋白,后者由于不需要分离病毒,研发进度相对更快,但其技术要求也更高。目前国内疫苗的研发多采用传统研发方式,各地研究机构均已成功分离出新型冠状病毒的毒株,此后经过细胞株的培养、制成疫苗以及相应的临床试验之后方可上市。
图:针对新型冠状病毒的疫苗研发工作进展如火如荼
国外疫苗研发技术相对成熟,大型企业均有针对埃博拉疫苗、呼吸道合胞病毒或是MERS等疫苗的研发经历,平台研发经验丰富,如强生将借助AdVac和PER.C6技术平台研发长效2019-nCoV疫苗;GeoVax Labs 将利用其MVA-VLP疫苗平台及专业知识来设计和构建候选疫苗。
为加快新型冠状病毒疫苗的研发进程,CEPI(流行病防范创新联盟)对Inovio、昆士兰大学、Moderna和CureVac四家企业进行支助,四家企业均用于快速研发疫苗的能力;比尔盖茨基金会也以890万美元资助专注于纳米重组疫苗技术的疫苗公司 Novavax开始研发针对2019-nCoV的疫苗,其在研管线中拥有针对老年人和孕产妇的呼吸道合胞病毒疫苗,目前处于临床lll期。
CEPI 资助企业均拥有先进的疫苗开发技术
图表:部分国家新冠病毒疫苗研究进展
资料来源:公开资料整理