2017年,盖茨基金会与伙伴共同创立了流行病防范创新联盟(CEPI)。CEPI致力于加速开发针对新发传染病的疫苗,使人们在疫情暴发期间能够公平地获得这些疫苗。目前,CEPI正积极推动“百日疫苗计划” , 希望将研发交付新疫苗的时间缩短在100天内,以应对未来的大流行威胁。
*本文作者理查德·哈切特系CEPI首席执行官。
新冠病毒非常可怕,但它远不是人类可能遭遇的最恐怖的传染病。一百年前的1918年大流感比新冠致命4到5倍。仅在本世纪,我们就已经经历了由冠状病毒引发的重症急性呼吸综合征(SARS)和中东呼吸综合征疫情(MERS),它们的致命性大约是新冠病毒的20和70倍,没能造成全球大流行的原因仅仅在于它们的传播力没有新冠病毒这么强。
疫苗是现代社会应对传染病的核心。它们是我们应对大流行风险的最有力工具,对迎战未来任何疫情都至关重要。有效疫苗开发和部署的速度越快,早期大流行就能越快得到控制。
CEPI定了一个宏大的目标:让世界在100天内用一种新疫苗应对下一种疾病大流行(我们把它称为X疾病),也就是用3个多月的时间消除可能导致大流行的病原体的威胁。再加上优化监测网络以尽早发现疫情并发出预警,然后迅速有效地使用检测、密接者追踪和保持社交距离等非药物干预措施,多管齐下,共同遏制疾病传播。在100天内提供疫苗,能让世界快速反击扑灭传染病暴发的苗头。
■ 如果能在100天能研制出有效疫苗就能更快地遏制大流行 / CEPI
CEPI喜欢将这个目标称为“登月计划” —— 因为它听上去虽然极富野心,但在技术上是能实现的。对一些人来说,这一目标遥不可及,但如果把需要解决的大问题分解成一个个小问题,然后逐一审视,这个目标就有可能实现。
抗击新冠的经验能帮我们实现这个目标。毕竟,对未来做规划的基础依然是经过证明能做成的事。
现在就能做到的
纵观全球所有成功的新冠疫苗,它们都是从零开始进行研发、生产,测试再进入临床试验,并最终用于对抗一种全新的疾病。其中,许多快速发展的可能性是显而易见的:
●  在一种新病毒的基因序列公布后的2天内设计出一款候选疫苗。我们知道这是可能的,因为NIAID疫苗研究中心做到了。
●  在病毒基因序列公布后的66天内进入首次人体试验。我们知道这是可能的,因为莫德纳公司做到了。
●  在一期临床试验启动的63天后公布疫苗安全性的初期数据。我们知道这是可能的,因为莫德纳公司做到了。
●  从第一次人体临床试验到疫苗注册7个月的时间。我们知道这是可能的,因为辉瑞和BioNTech公司都做到了。
● 在向监管机构提交数据后的1天内获批紧急使用。我们知道这是可能的,因为中国公司康希诺做到了。
■ 新冠疫苗在326天内研发成功并交付使用 / CEPI
如果一款新冠候选疫苗能做到上述所有这些,那么理论上讲,一款安全有效的疫苗就能在第三阶段的数据出来后投入使用,速度会比新冠疫情期间我们已经做到的那样还要快两个多月。这将大大缩短疫苗从“实验室到注射”的时间,或者说从公布病毒基因序列到将新疫苗投入使用的时间,将不超过9个月。而且,这还是在我们不改变目前的监管方式的条件下。
做好防御的万全准备
新冠病毒出现以前,疫苗开发的历史纪录由流行性腮腺炎减毒活疫苗创造:从1963年3月的病毒分离到1968年1月获批使用,用了不到5年,接近1800天。相比之下,从新冠病毒被识别到疫苗的紧急使用,用了短短326天,这是一个巨大的飞跃。而且,还有切实的证据表明,如果我们能把以上各阶段的时间线进一步压缩,还能把整个周期缩短至少两个月。
如果把每个阶段都优化到极致,并重新思考如何评估应急措施的安全性和有效性,就有可能将这个周期减至100天。在最近一次关于“百日疫苗计划”的采访中,遗传学家、微生物学家、数学家埃里克·兰德说:“初听让人咂舌,但完全可行。”
关键在于做好万全的准备。
为下一种X疾病做好准备,意味着以前所未有的方式将科学、领导力和人性等方方面面的因素都纳入考量。
从科学的角度讲,这意味着从识别新的病原体,到快速成型的候选疫苗,再到测试和获批使用给有需要的人打上疫苗,整个周期的每一步都要取得进步,为大流行做好准备。
从经济的角度讲,我们要做好大规模而大胆投资的准备,加快防御新流行病的能力建设 —— 即使其中的许多投资都无法获得回报。
从政治的角度讲,要认识到每次危机都是科学机遇,要努力做出尝试。最重要的是,要让科学成果为每个人服务 —— 而不仅仅是有幸生在富裕国家的人。
具体而言,将疫苗开发时间缩短至100天需要采取一系列新举措,还需要缩短一些步骤的时间,正如我们在对付新冠时做到的那样。此外,经过仔细测算后,还有必要跳过一些步骤。
首先,世界急需立即优化全球疾病监测。之前这么多传染病都向我们发出了警告:重症急性呼吸综合征、中东呼吸综合征、埃博拉、还有H1N1甲型流感。毋庸置疑,世界需要建立分散式的预警系统来识别和追踪新出现的传染病威胁。
GISAID是一个共享流感的病毒学、临床和流行病学数据的全球科学平台。新冠期间,GISAID整理了世界各地提交的新冠病毒基因数据,为新的变异毒株提供了重要的基因组监测。而在柏林新建的世界卫生组织大流行病和流行病情报中心(WHO Hub for Pandemic and Epidemic Intelligence )将汇集和分享全球病毒监测的数据,并向相关政府发出新的流行病威胁的警报。
■ 来自117个国家的研究人员通过GISAID分享了来自10万例COVID-19病例的冠状病毒基因组和相关数据 / GISAID
扫描、搜索并对潜在的威胁发出预警将成为常态,因为我们很确定地知道我们在监控什么,这个疾病监控网络也能在每一次的实践中不断强化。例如,世卫组织已经确定了一份病原体清单,这些病原体导致了我们已知的所有传染病,其中某一个就可能与下一个暴发的疾病相关,就像新冠和已知的两种疾病(重症急性呼吸综合征和中东呼吸综合征)有基因关联一样。
病原体不断出现并有可能卷土重来:从人类猴痘(猴天花病毒引起)、耐药性疟疾,到伤寒和鼠疫、致命的尼帕病毒和MERS病毒,还有可怕的禽流感,以及通过蚊子传播的寨卡病毒和基孔肯雅病毒等等。
这些病原体的任何“近亲”都可能成为下一个X疾病。并不是所有新的疾病都会演变成全球大流行,但下一次暴发可能像新冠一样糟(如果不是更糟的话)。
■ 卷土重来的病毒和新出现的病毒 / CEPI
了解未知的敌人
在准备应对X疾病的时候,重要的是搞清楚什么是已知的,什么是未知的:“X疾病”中的X代表了我们不知道的一切。它首次出现时,我们知之甚少,它可能致命,也可能不致命,具有高度传染性,对我们的生活构成威胁。我们也不知道它何时会以何种方式感染人类。
但我们可以确知的是,下一个X疾病迟早会来,我们必须为此做好准备。目前已知大约有260种病毒能感染人类,这260多种病毒大致可归于25个病毒家族:
●  副粘病毒家族,包括具有高度传染性的古老疾病麻疹和腮腺炎和后来发现的更致命的尼帕病毒和亨德拉病毒。
●  冠状病毒家族,包括症状轻微但有高度传染性的普通感冒病毒,以及新冠病毒和更致命的SARS和MERS。
●  沙粒病毒家族,其第一个被确认的成员在上世纪30年代被分离出来,还包括一些在不同地区发现的出血热病毒。
●  丝状病毒家族,包括埃博拉病毒和同样可怕的马尔堡病毒。
●  正粘病毒家族,其中最著名的成员是流感病毒,自1918年以来至少引起了四次大流行。
●  黄病毒家族,典型成员包括黄热病、登革热和寨卡病毒,它们都通过蚊子或其他昆虫传播,现在已经在全球扩散。
我们把这25大病毒家族统称为“来自地狱的邻居”,其完整名单如图所示:
■ 可以感染人的25大病毒家族 / CEPI
提前解决科学问题
现实地说,我们不可能为超过300种潜在病毒一一开发疫苗,更不用说还有超过160万种广泛存在于自然界,比如存在于哺乳动物或鸟类宿主中尚未被发现的病毒。
但我们可以开发针对每一个病毒家族的疫苗(“原型疫苗”,prototypic vaccine)。换句话说,我们可以把精力集中在那些代表了特定病毒家族某些或全部特征的病原体上。通过提前开发针对某一特定病原体的疫苗,我们就不必每次从零开始,能用更快的速度开发针对该家族新成员的疫苗。
新冠疫苗以远超历史纪录的速度得以开发和部署。但这一成就并非是无中生有, 创新也并非是突如其来。就像其他打破纪录的人类成就一样 —— 无论是博尔特9秒58的百米短跑纪录,迪克·鲁坦和让娜·耶格尔的不间断环球飞行,还是阿波罗11号的登月,都建立在多年的学习、训练、实验和测试的基础之上。
新冠疫苗的成功故事向我们展示了“原型疫苗”如何发挥作用。前期工作包括对两种和新冠密切相关的冠状病毒SARS和MERS疫苗多年的艰苦研究。
疫苗通过让免疫系统识别和攻击入侵的病原体来发挥作用。疫苗通常是将病原体的一个片段,即所谓的“免疫原”引入免疫系统,诱导人体免疫反应抵御疾病侵袭。
对于MERS、SARS和新冠病毒来说,关键的“免疫原”就是病毒表面的刺突蛋白。这个刺突蛋白让病毒得以进入人体细胞,同时它也是免疫系统的主要攻击目标。通过对中东呼吸综合征和重症急性呼吸综合征疫苗的研究,科学家们已经学会了如何针对冠状病毒的刺突蛋白引发强烈的免疫反应。在设计新冠疫苗时,这些技术就是关键的前期知识储备。
在新冠疫苗开发的过程中,同样重要的是疫苗开发技术的飞速发展,并在正确的时间结出了果实。这些年科学家们的一个重要工作就是开发能快速响应的平台制造“即插即用”的疫苗。有些使用了mRNA技术,而有些研究人员,如牛津大学的ChAdOx,使用了腺病毒载体。这意味着,当X疾病出现时,就能迅速得到识别和命名,疫苗制造商就可以拿到这个病毒部分的遗传密码来诱导免疫反应。
这些进展,以及疫苗开发速度,都为“原型疫苗”概念奠定了技术基础。新冠疫苗的成功向我们展示了“原型疫苗”如何快速对抗一种全新的病毒,以及如何在未来可用以对抗其他病原体。
根据不同病毒家族的复杂性和多样性,CEPI百日疫苗计划的目标是为每个病毒家族都开发一系列的候选疫苗(对最庞杂的病毒家族而言,候选疫苗的数量可达15个),然后选择少数候选疫苗作为“原型疫苗”进行严格的安全性和剂量测试。
通过这个办法,当一个新病毒出现时(这是迟早要发生的事),我们就已经储备了大量安全性和免疫原性的数据,然后通过分析相关的病毒抗原就可以对它进行识别,准确定义X疾病。
最终,有了全球监测、早期发现和预警机制还有及时的遏制措施,在我们疫苗研发的第0天,感染病例数量就会很少。随着庞大知识库的建立,分析这种X病毒的基因序列,我们就已经领先了几个月,这不仅事关遏制病毒的传播,更重要的是遏制其蔓延成全球大流行病。
为了防止未来X疾病的全球大流行,除了解决流行前的科学问题,还需要世界同意对临床试验和监管进行一些有计划的调整。有了“原型疫苗”库,我们就可以在设计试验方案时领先一步,在还没有疫情暴发的“和平时期”完成大部分的行政和知识储备工作。
CEPI已开始着力建立一个全球临床试验点和实验室网络,在大流行病有可能暴发的情况下,这些试验点和实验室能按照明确的规则开展工作。这还意味着政府部门同意在紧急条件下使用全球临床试验方案,并在不同国家、不同地区、不同年龄组和不同民族预先登记可随时利用的受试人群,这将使临床试验几乎可以立即启动,并意味着试验可与快速的监管审查并行,评估疫苗的优势和风险并做出权衡与选择。
如果新冠危机只教会了我们一件事,那就是大流行的代价太高了:据预测,从2020年到2025年底,新冠疫情在5年内会造成全球28万亿美元的损失,这还只是经济代价。我们永远无法量化这一大流行病造成的生命损失,但其影响无疑将持续几代人。
当然,做好万全的准备也要花很多钱。建立疫苗库意味着开发多达100种“原型疫苗”,确保我们的工具箱里有帮助我们应对几乎任何威胁的储备。100种听上去虽然很多,但还是有限的数量,如果政府和医药行业协同努力,就能完成这个任务。CEPI 将为此发起35亿美元的大流行遏制计划,在未来5年启动和协调这项工作。与新冠造成的数万亿美元损失相比,35亿美元的计划不仅物超所值,而且符合世界的需要以确保我们的后代不再遭遇我们在新冠期间不得不承受的痛苦和损失。
我们必须投资于现在,才能挽救未来。
本文翻译自CEPI官网文章《Developing pandemic-busting vaccines in 100 days
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