疫苗面世背後的部署

新冠病毒在全球爆發，各個國家都在密鑼緊鼓地研發疫苗，好讓疫情快點過去。現時供澳三種的新冠病毒疫苗分別是信使核糖核酸(mRNA)疫苗，非複製性腺病毒載體(adenoviral vector)疫苗以及滅活(inactivated)疫苗。這三種疫苗各有優勝之處。然而，看似一支簡單的疫苗，從研發到試驗，都需要花很多時間去證明其預防發病效力及群眾最擔心的安全性。

現時有不同種類的疫苗，最終的目標都是讓身體產生對新冠病毒的抗體以供病毒來襲時應用。為有效了解設計疫苗整個流程，筆者嘗試訪問到在葛蘭素史克疫苗公司進行疫苗研發的陸偉勝博士，明白到其實一支疫苗在正式進入臨床的試驗前也需要進行大量的研究。傳統而言，科學家一般利用正向疫苗學的方法去研發疫苗，但需要用到五至十五年的時間作籂選，才找出製造疫苗的最佳方法。然而，在這個緊切需要疫苗的情況下，反向疫苗學(Reverse Vaccinology)便成為了另一個選擇。

首先，反向疫苗學的原理就是先找出能夠引起免疫保護效果的蛋白質，也就是有效抗原。大多數情況下，它們暴露於病原體（如病毒或細菌）表面，讓人或動物的免疫系統可以辨識。以新冠病毒為例，新冠病毒的棘蛋白就是其中一種。反向疫苗學會先由機器學習和人工智能分析整個病原體基因的序列，然後預測有多少蛋白質能作為有效抗原引起免疫反應並產生抗體。再者，回頭找出基因，選擇蛋白質。其優點在於針對危險性高的病毒，全球各地的研發人員不需要取得病毒本身，只需要用基因序列進行分析，就可以開始研發疫苗，同時也可以大大減少研發時間。只要病毒的基因序列被檢測出來，研發人員就可以利用反向疫苗學來找出有效抗原，這就是其中一種新冠病毒的疫苗可以在短時間內推出市面的原因。

利用反向疫苗學找出有效抗原後，研發人員需要找出最合適的的疫苗平台例如mRNA疫苗、病毒載體疫苗或是重組蛋白疫苗。在這過後，疫苗將會進入試驗階段。在進入臨床的試驗前，疫苗會先從小白鼠上進行試驗確保疫苗的安全性。其後，在第一階段，研發人員會對健康的志願者進行疫苗接種，接種人數大約為十人。在此階段，研發人員會評估不同劑量的安全性，並找出其最大劑量和最小劑量，也可以取得疫苗產生免疫反應的初步信息。在第二階段會有數百人自願參加接種試驗，當中志願者組成人員會更多元化和符合大眾。研究人員會當中志願者分為兩個組別，一組作為對照組，志願者會接種安慰劑，另一組則為試驗組，會接種試驗中的疫苗。在這個階段，研究人員會繼續留意疫苗的安全性以及預防發病的有效性。在第三階段，重點在於其預防發病效力，一般會需有至少數千名志願者參加試驗，再次通過試驗組和對照組進行對比。經過了漫長的臨床試驗後，疫苗需要通過國際認證——美國食品藥物管理局(FDA)或歐洲藥品管理局(EMA)等的嚴格審核才能推出市面。基於本次的新冠病毒全球爆發的嚴重性，FDA和EMA批准緊急使用授權(EUA)，才可以在一年內將疫苗推出市面。

雖然現在有反向疫苗學和其他技術，如結構疫苗學(Structural Vaccinology)和合成生物學(Synthetic Biology)，疫苗的研發獲得了階段性的成就，然而，現時在歐美國家都有報道有關新冠病毒變異的消息。事實上，病毒變異這個問題會對新冠疫苗的預防發病效力造成一定的影響，這無疑是所有研發團隊未來可能需要克服的一大挑戰。

注射一支疫苗看來很容易，但背後所花的時間和心血甚大。從一開始的構思、設計、研發這三個不同階段的試驗，都涉及到大量的人力物力。由於疫苗在人類發展和醫學中作出了很大的貢獻，這些所涉及的時間和心血都是值得的。就例如首個於世上絕跡的人類傳染病——天花，隨着疫苗的發展，於一九八○年世界衛生組織 (World Health Organization) 已正式宣佈撲滅天花，可見科學對人類生命健康的重要性。

在此感謝前線的科學人員努力不懈地研究，讓人類能盡快走出這次的困境。

梁穎怡 （培正基因工程小組 隊長）