疫苗开发难?研发成本高?AI 技术一举攻破

2020-10-26 17:33 来源:丁香园 作者:
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冠状病毒是包括人类已经经历的一般感冒在内,诱发 SARS 或 MERS 等疾病的病毒集团,将单一碱基条 RNA 作为遗传物质,表面带有王冠状的受体结合蛋白质,诱发哺乳类和鸟类感染。在经历了前两种致命疾病后,曾有过开发疫苗的尝试,但庆幸的是,由于两种疾病的早期结束,追加开发被推迟。从该病毒的特性来看,该病毒具有可以穿梭于多种宿主之间的感染可能性,因此要求开发相关疫苗,但在此次事态发生之前,没有任何人能够确信目前的状况。

美国强生、礼来、阿斯利康新冠病毒疫苗和抗体治疗剂的临床试验接连中断。强生、Modena、辉瑞与阿斯利康等一起被西方评价为疫苗开发阶段最先进的地方。强生等巨头新冠病毒疫苗研发问题出现在第三阶段,主要问题是安全性和稳定性。

传统的疫苗开发最大的问题是,为了生产作为抗原使用的 COVID19 病毒,对生产设备和精炼设施的投资。为了大量生产病毒,需要大量培养特定的人体细胞,通过这些细胞使病毒复制,然后经过精炼及不活化过程。为此,为了彻底排除大量病毒生产设备和病毒外泄时可能发生的生物灾难,需要追加费用。对于这种抗原生产,对生产的疫苗是否存在可增殖病毒的确认和验证还需要付出很多努力。由于巨大的费用、时间以及设备的需要,这种传统的的疫苗开发只能在相关事业上拥有丰富经验的部分疫苗公司才能进行,进而由于无法共享生产的抗原的封闭性,疫苗开发将沦落为部分企业的专用物。灭活、减毒处理疫苗研发时间长,生产成本高,应对此次全球突发事件时,传统疫苗研发方案未必是唯一的选择。

随着科技的发展,腺病毒,RNA,多肽技术是有可能最快速应对的选择方案。传统疫苗研发验证时间长,采用新兴技术是最有可能拯救人类的三把钥匙:

1、腺病毒

腺病毒载体疫苗在全球是一种新兴技术,其研发难度极大。人类尚未出现此类技术的疫苗商业化,美国强生腺病毒载体疫苗近期研发暂停,在疫苗研发的第三阶段面临安全性和稳定性问题。截至目前,全球仅有中国军事医学科学院腺病毒载体疫苗上市使用。

2、核酸疫苗

核酸疫苗一般指 RNA 疫苗或 DNA 疫苗。这种疫苗的研发速度很快。美国辉瑞、modena 研发此类疫苗。不过,这种新兴技术开发时间较短,人类还没生产出任何一款安全性有效性都好的疫苗上市销售。

被西方世界誉为疫苗研发最先进的几家公司,强生、辉瑞、阿斯利康、modena 等已出现副作用和有效性问题,他们选择的腺病毒疫苗和 MRNA 疫苗技术路径。也需要寻找新的技术加入新冠疫苗应对的行列。

3、多肽疫苗

多肽疫苗相对于常规疫苗和基因重组疫苗,多肽疫苗不含有对动物构成潜在威胁的病毒基因组信息,不存在发生病毒基因与宿主细胞基因的整合或重组,不会对动物或人类构成潜在的威胁,是一种安全的疫苗。人类一般用多肽技术生产免疫癌细胞的相关药物。

但多肽技术研发难度很大,研发不理想,极有可能出现免疫原性差、功效低以及半衰期短等不足,影响了免疫效果。

青岛海洋生物医药研究院和青岛科智星机器人有限公司共同研发的 COVID-19 新冠疫苗多肽疫苗,已申请新型冠状病毒疫苗国家专利。

青岛海洋生物医药研究院和青岛科智星机器人有限公司将人工智能 (Artificial Intelligence)/ DL(Deep Learning) 应用于新药开发、诊断、治疗等医疗领域。科研人员用智能筛选技术迅速开发疫苗候选物质。一旦具备系统,在 7 天内就可进行应对。此次新冠病毒疫苗候选物质寻找时间仅用了 3 天。有望在未来疫情应对中,缩短对新变异的新冠病毒或其他病毒疫苗开发的费用和时间。整个地球在新冠疫苗的研发中抗体没大的反应或反应时间太短。我们研发的是永久免疫新冠病毒的疫苗,让 B-cell 可以对病毒做出反应。

结论:用人工智能开发新疫苗应对时间迅速,研发成本低。如果生产多肽疫苗其生产成本更低,可大量生产。

编辑: 翟超男

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