生技業多元創新,疫苗研發多頭並進,台灣還需迎頭趕上

生技業多元創新,疫苗研發多頭並進,台灣還需迎頭趕上
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我們想讓你知道的是

除了現行的疫苗外,其實各家大廠都在積極研究口服藥鼻噴劑的疫苗,檢疫方面,有AI廠商設計出用咳嗽聲音判斷是否確診的系統,也有電腦自動檢驗插管是否確實的設計,但台灣在這些尖端研發中又能扮演什麼角色呢?

文:葉懷璘、饒秀珍

新冠肺炎疫情不斷延燒,2020年底又陸續傳出病毒突變,傳染力是原始病毒株的10倍!大量病患導致美英日等大國的醫療體系不堪負荷,電視、報紙再三報導疫情崩潰,重災區美國加州更被媒體形容「就像第三次世界大戰的爆發」。

口服藥鼻噴劑,研發新方向

只是,新冠疫情雖帶來大災難,卻也激發科學家爆發式的研發力,在疫苗技術、檢測或是診斷方式都紛紛展開更多元的創新。以疫苗技術來說,輝瑞/BioNTech和Moderna的mRNA疫苗生產平台雖具有「大量生產」的優勢,但對冷鏈有嚴格的要求,疫苗不易普及,因此各方都努力尋求突破。

輝瑞正加速研發不須超低溫保存的粉末形式疫苗,最快可能今年就可推出,而合作夥伴BioNTech也正研發可在室溫下運輸的新型候選疫苗,預計下半年推出。德國 CureVac的mRNA疫苗CVnCoV ,可在室溫下保存24小時,而在冷藏條件下保存長達三個月。這樣的穩定性將使該疫苗具有優勢,現在正進行2/3期試驗,預計2021年第一季發布數據。該公司並計畫2021年就可快速生產出三億劑疫苗。此外,現有疫苗都需要兩劑,嬌生、默克都在研發只需一劑的疫苗。

比起注射劑型疫苗,口服與鼻噴劑更易於管理,也可減輕醫護人員之負擔,目前已有相當多的研發進行中。ImmunityBio以第2代腺病毒載體製成的錠狀疫苗,在室溫下穩定,而根據臨床前試驗顯示,可提高非人類靈長類動物的抗棘蛋白抗體水平,該候選疫苗目前處於一期臨床試驗。而Vaxart 則使用第五型腺相關病毒為載體製成口服疫苗,也預計2021年提出臨床試驗數據。

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鼻噴劑預防病毒的研發也很夯,Sotira公司的鼻噴劑 KEPTIDE Covid,在靈長類動物細胞、人類肺細胞以及小鼠中可以阻止病毒附著、進入細胞,藥效可持續長達8小時。Auris Medical開發的鼻噴劑AM-301可於鼻黏膜上形成一層凝膠狀保護層,有效阻擋新冠病毒感染人類鼻上皮細胞,目前仍在臨床前試驗階段。

中國的北京萬泰新冠肺炎鼻噴劑疫苗,以弱化的流感病毒為載體,嵌入新冠病毒棘蛋白受體結合區的基因片段,製成鼻噴劑,最近也啟動720人的中期臨床試驗。

簡便快篩,聽咳嗽聲就可以

在疫苗普遍接種之前,「準確而快速」的檢測或診斷,是防止感染擴散重要的工具。雖然黃金標準RT-PCR準確高而抗原快篩簡便,但都還需專業醫療人員來協助檢測。

為了方便人人都可自行檢測,麻省理工學院Auto-ID試驗室科學家研發出聽咳嗽聲就可以檢測新冠。研究發現新冠肺炎確診的咳嗽與一般健康人不同,這些細微的變化,人類的聽力無法察覺,但是透過手機接收進咳嗽音訊後,人工智慧預測模型可以研判出來。該模型蒐集了成千上萬的咳嗽樣本來驗證,結果準確率高達98.5%;如果是對無症狀的偵測則是100%準確。如果美國食品藥物管理局(FDA)核准的話,有可能成為一種免費、便捷且無創的檢測工具。

協助診斷方面,芝加哥大學創建一個有60000張新冠肺炎的胸部X光影像資料庫。由於無臨床症狀者也可能出現明顯的「毛玻璃混濁」現象,因此胸部X光影像是可以用於診斷,且也可彌補 RT-PCR 耗時,及須特定場所、人工的缺點。而透過AI人工智慧與機器學習,將可快速判讀有症狀的影像,不僅可用於診斷,也可作為監測疾病進展。英國皇家博爾頓醫院正在使用一套孟買的Qure.ai公司開發的人工智慧系統,這套系統蒐集超過360萬張胸部X光,包括500例已確診病患資料,幫臨床醫師快速消化相關的大數據,並可以決定哪些病人需要入院,哪些病人需要出院。

確認導管放置,AI幫大忙

AI也可以協助醫師進行治療患者,在手術室外插管的患者,可能有多達1/4放置錯誤,這可能導致後續嚴重、致命的併發症;而加護病房中也有多達45%的患者接受插管、使用呼吸器,也需要確認導管的正確放置。GE Healthcare創新推出了一種新的演算法,可以讀取X射線數值並協助評估受到重症監護的患者中,其呼吸器導管是否正確放置,以減低病患治療的風險。

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新冠肺炎疫苗開發得倉卒,儘管單一三期臨床參與人數都多達30000人的數據看起來良好,但當疫苗真正進入數百萬、千萬甚至上億人的施打,是否還會出現預期外的副作用,誰也無法預料。這次的疫苗「開打」之後,各國陸續傳出嚴重不良反應,甚至有疑似因此死亡的案例,為此英國藥品和醫療保健監管局與軟體公司GenPact UK合作開發一種人工智慧和機器學習工具「Cora PharmacoVigilance」,可用於識別潛在的副作用,以確定何時、如何制定新的監管策略來保護民眾。

提早預警方面,哈佛大學與兩百家醫療機構合作,對50000名患者進行回顧性研究發現,雖然去年2月就診斷出病毒感染對腎臟的損害,但臨床上遲至3、4月才意識到患者需要洗腎的比率上升;再如,去年初就已經發現許多患者的血液凝結指數「很差」,但由於難以整合訊息,直至夏季才進行分析,使得血液稀釋劑的使用大大延遲。這些病徵若是提早被判定與新冠肺炎有關,也許就可以挽救更多患者性命。

本文經財訊授權刊登,原文刊載於此

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責任編輯:丁肇九
核稿編輯:翁世航


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從俄烏戰爭居安思危,臺灣每月面臨4000萬次的網路攻擊

有人說如果有一天真的發生第三次世界大戰,那一定會發生在網路上。從近期的俄烏戰爭來看,除了使用傳統槍砲坦克,更值得注意的是雙方都派出大量IT駭客,攻擊對方的油水電重要基礎建設的伺服器、通訊設施,企圖阻斷即時資訊,藉此癱瘓敵方的民生設備運作。

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而臺灣因為政治戰略的因素,外部駭客總是虎視眈眈,想要癱瘓我國的民生關鍵基礎設施。過去幾年間臺灣每月平均受到2,000萬到4,000萬次外來攻擊,甚至懷疑一起大型惡意軟體攻擊,幕後的駭客是有國家力量在撐腰。

臺灣民生建設資安防禦迫在眉睫,ACW SOUTH沙崙基地扮演關鍵角色

身為島國的臺灣,電力、石油、天然氣及水利等資源設備,是供應國內經濟發展及民生需求的重要資產。面對各項能源設備資安的防護,我國經濟部長王美花過去就曾公開表示,「油電水等關鍵設施假使被破壞,後果不堪設想,所以資安是重要基本功,一定要發展做好防護措施。

身為國內首屈一指的「ACW SOUTH沙崙資安服務基地」(以下簡稱 ACW SOUTH資安基地),承接起重責大任,提供資安實驗場域,模擬攻防演訓及產品驗測服務;也會邀請資安服務廠商與工控營運業者到沙崙場域,進行實作的技術交流。

ACW SOUTH資安基地計畫團隊表示,「透過資安服務商與工控營運業者的交流分享,有助促進產業對於工控資安了解與場域運用;同時我們也會辦理工控資安等相關課程、研討會及交流會,鏈結資安與工控業者幫助雙方有更深入的技術合作。」

目前ACW SOUTH資安基地的「關鍵基礎設施工控場域」主要有「石化/化工、天然氣及變電所」三套系統,模擬五套攻擊劇本,協助相關基礎設備的管理者,在受到攻擊當下知道該如何反應,及早因應強化資安防禦實力。萬一遭遇偽造工作站監看數據、偽造命令操控電磁閥和空壓機、電驛傳輸通訊中斷等攻擊事件,就能立刻啟動應變流程。

走訪ACW SOUTH資安基地關鍵基礎設施,了解三大測試場域功能有多強

場域一、石化基礎設施
2020年臺灣兩大石化公司接連傳出資安攻擊事件,部分資訊系統感染勒索軟體病毒,造成加油站的支付系統停擺,導致消費者付款機制受到影響。

ACW SOUTH資安基地提供的化工模擬製程實體運作機櫃,是全台首座「石化/化工製程水位控制平台」,模擬情境為一般化工反應槽連續式循環水流水位控制,以水為循環流體模擬,可提供研究測試與訓練使用、自主開發攻防情境。來現場測試的業者,可透過視覺式監控介面與DCS收集現場監測儀表的即時資訊,做到收集完整數據紀錄及警報,具體測試資安防護設備與解決方案。

場域二、天然氣基礎設施
美國一家天然氣壓縮公司曾經受到勒索軟體攻擊,駭客透過魚叉式網釣攻擊入侵IT網路,再找機會滲透到OT網路,並在這兩個網路部署勒索軟體,導致人機介面、伺服器完全失能,公司業務被迫停擺兩天。

ACW SOUTH資安基地的儲槽氣體壓力監控系統,模擬情境為天然氣廠氣體儲槽壓力,使用空壓機模擬天然氣體,當氣體壓力高於或低於警報值時,系統畫面警示工作站主機,並同時記錄數據變化、警報和事件。

場域三、變電所基礎設施
2021年台電董事長說台電遭駭客攻擊幾乎每天發生;俄烏戰爭過程,俄羅斯駭客也曾嘗試對烏克蘭發電廠下手,利用資料破壞軟體發動攻擊,藉此癱瘓高壓變電所,讓烏克蘭當地無電可用。

電力系統無論在發電、輸電及配電的任一部分發生故障,都有可能影響整個供電系統異常,因此保護電驛的作用就在及早隔離故障,避免影響到後續的相關設備。ACW SOUTH資安基地的保護電驛監控系統採用IEC61850標準來進行網路通訊,可用來監視、記錄電驛突發事件,藉此模擬變電所遭受攻擊的危機處理。

要讓臺灣關鍵基礎設施免於駭客襲擊,可說是天方夜譚,但我們能做的是提升資安、強化防禦韌性,更有餘裕時間來防禦或補救攻擊。ACW SOUTH資安基地的關鍵基礎設施,目前打造了三大測試場域,擁有可實際演練的攻防腳本,並進行資安產品的驗測。

ACW SOUTH資安基地深知臺灣以製造業起家,尤其近年半導體領域成為舉世聞名的護國神山;另外因應全球淨零碳排議題,綠能也是前景可期的重要產業。因此在ACW SOUTH資安基地除了有關鍵基礎設施,還設計智慧製造、智慧綠能、半導體及物聯網等主題,可為相關業者做攻防演訓及產品驗測,有助提升我國整體資安防禦力。

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