新冠肺炎疫苗研發:DNA、RNA疫苗有什麼差別?哪個比較好?

新冠肺炎疫苗研發:DNA、RNA疫苗有什麼差別?哪個比較好?
Photo Credit: AP/達志影像

我們想讓你知道的是

我個人認為就效力而言,目前還看不出到底是DNA疫苗較好,還是RNA疫苗較好。但是,可以確定的是,有一個優缺點已漸漸浮出檯面,那就是「疫苗保存溫度」。

讀者Alex Shan在2020年10月2日,利用本網站的「與我聯絡」詢問:

林教授您好,美國的Covid-19疫情近期有增加的趨勢,疫苗的研發也是眾所關注。目前的兩大疫苗為中國大陸的DNA疫苗,和歐美(Moderna、Pfizer、AstraZeneca)的m-RNA疫苗。前者是使用多年的技術,但由於是在中國大陸研發,西方媒體多持負面的看法。後者是近十年研發的新技術,但還未曾使用在大規模的疫苗製作和注射。

由於美中近年在各領域的對抗和批評,至今沒有看到在科學基礎上的理性比較。可否請您的專業分析兩者的優劣?祝平安。

我看到這個電郵之後,左思右想,一時決定不了。所以就先回覆:「要寫得讓大多數人看得懂,可能不容易,但我會試試看。」

疫苗的理論基礎與製作方法,對普羅大眾來說本來就很難理解。現在再加入DNA和RNA之後,那就更會是對牛彈琴了。不過,我最後還是決定試一試,看看能不能把莫扎特的Twelve Variations on “Ah vous dirai-je, Maman",彈成「小星星」,一閃一閃亮晶晶。

傳統的病毒疫苗可分為兩種:「滅活疫苗」(Inactivated vaccine)和「減毒疫苗」(Attenuated vaccine)。「滅活疫苗」是用化學、熱或輻射把病毒殺死之後而產生的,例如流感疫苗。「減毒疫苗」則是用細胞培養來削弱病毒的致病性而產生的,例如麻疹疫苗。

DNA和RNA疫苗是大約在30年前才開始發展的。它們是針對病毒的某一特定蛋白而製作的,而就冠狀病毒而言,此一特定蛋白通常就是它的棘突蛋白(spike protein)。我們可以利用基因工程的技術將棘突蛋白的基因,複製成DNA或RNA,然後再將它們與載體(vector)結合之後,製作成疫苗。

傳統疫苗在注射進入人體之後,就會刺激免疫系統來產生抗體。但是DNA和RNA疫苗,則必須先進入細胞去將它們所代表的蛋白「表達」(express)出來。

如果是RNA的話,那就需要通過「翻譯」(translation)來將蛋白「表達」出來;而如果是DNA的話,那就先要「轉錄」(transcribe)成RNA,然後再通過「翻譯」來將蛋白「表達」出來。然後這個「表達」出來的蛋白,才會刺激我們的免疫系統產生抗體。

就冠狀病毒而言,這個「表達」出來的蛋白就是棘突蛋白,而我們身體所產生的抗體,就能防止冠狀病毒利用棘突蛋白來侵入我們的細胞。

雖然DNA是需要通過「轉錄」及「翻譯」兩道程序才能將蛋白「表達」出來,但由於DNA的穩定性比RNA高,也比較容易操作,所以DNA疫苗和RNA疫苗是各有優劣,也並駕齊驅地在各自發展。

截至10月6日,全世界有超過100款新冠疫苗在研發,而其中有兩款已正式在人體使用,另外有七款是正在做第三期臨床試驗。

兩款已正式在人體使用的疫苗,分別是中國CanSinoBIO(康希諾生物公司)的Ad5-nCoV,和俄國的Sputnik V。它們都是DNA疫苗。

七款正在做第三期臨床試驗的疫苗分別是:

  1. 美國Johnson and Johnson公司:Ad26.COV2-S,DNA疫苗。
  2. 瑞典AstraZeneca公司:AZD1222,DNA疫苗。
  3. 中國武漢病毒研究所:New Crown(新冠),滅活疫苗。
  4. 中國Sinovac Biotech(科興生物技術公司):CoronaVac,滅活疫苗。
  5. 美國Pfizer公司:BNT162b2,RNA疫苗。
  6. 美國Moderna公司:mRNA-1273,RNA疫苗。
  7. 美國Novavax公司:NVX-CoV2373,棘突蛋白疫苗。

所以,讀者Alex Shan所說的「中國大陸的DNA疫苗,和歐美(Moderna/Pfizer/AstraZeneca)的m-RNA疫苗」,並不完全正確。

至於讀者Alex Shan所說的「但由於是在中國大陸研發,西方媒體多持負面的看法」,我個人認為這是因為大家對中國控管方面的擔憂,而不是因為中國所開發的是DNA疫苗。

事實上,美國媒體對俄國的疫苗也都是持負面的看法,而原因也都是在控管方面的擔憂。

所以,我個人認為就效力而言,目前還看不出到底是DNA疫苗較好,還是RNA疫苗較好。但是,可以確定的是,有一個優缺點已漸漸浮出檯面,那就是「疫苗保存溫度」。

我在前面已經講了,DNA的穩定性較高,所以DNA疫苗通常只需要用一般的冰箱(攝氏4到8度)來保存。Moderna公司的RNA疫苗是需要保存在零下20度,而Pfizer公司的RNA疫苗則更誇張──需要保存在零下70度。如何在運送的過程以及在各個定點(例如診所)維持這樣超低的溫度,將會是極大的挑戰。美國的媒體已經用mind boggling(令人震驚或難以置信)來形容這樣的挑戰。

本文經林慶順教授授權轉載,原文刊載於此

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航


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