2020年12月,美國FDA緊急批準了兩款mRNA新冠疫苗上市,這是世界首款上市的mRNA疫苗,更關鍵的是,這兩款疫苗從研發到上市僅僅用了一年時間,而在此之前,一款疫苗至少需要十年甚至數十年的研發時間。
mRNA疫苗由于其高效性、安全性,以及生產效率高、廉價等優點,被認為是疫苗學的未來。也正是基于mRNA疫苗的優異表現,mRNA疫苗開發商 Moderna 和 BioNTech 市值分別達到了1600億美元和800億美元。國內的mRNA疫苗研發公司艾博生物近期獲得7億美元高額融資,刷新了中國生物醫藥領域IPO前單筆融資金額紀錄。
我們都知道,根據中心法則,mRNA負責傳遞DNA中儲存的遺傳信息,指導細胞中的蛋白質合成。mRNA可以用來做疫苗,那么比mRNA更穩定的DNA,能否用來做疫苗呢?
實際上,目前全世界范圍內有超過10款DNA新冠疫苗正在進行臨床試驗。
首款DNA疫苗
而日前,印度緊急授權批準了一款DNA新冠疫苗上市,這是全球第一款DNA新冠疫苗,也是全球第一款DNA疫苗。這是DNA疫苗研發史上的一個里程碑,未來或許將有更多DNA疫苗面世。
這款DNA新冠疫苗名為 ZyCoV-D,由印度的 Zydus Cadila 公司開發,與其他新冠疫苗不同,這款疫苗無需針頭注射,而是通過一種無針裝置給藥,該裝置會產生細小的高壓流體,直接穿透皮膚表面,免除了針扎的疼痛感。
全球范圍內在研DNA新冠疫苗
國內DNA疫苗研發公司
除了印度緊急授權的這款DNA疫苗外,進展最快、最受關注的當屬 Inovio 公司和其中國合作公司艾棣維欣開發的DNA疫苗——INO-4800。目前該款DNA疫苗正在進行3期臨床試驗,有望在年內獲批上市。
艾棣維欣成立于2009年,創始人王賓博士曾在DNA疫苗之父 David B. Weiner 教授實驗室工作。1993年,王賓作為第一作者在《美國科學院院刊》(PNAS)發表論文,該論文宣告了DNA疫苗技術的誕生。
2021年4月底,艾棣維欣遞交了向港交所主板提交了上市申請,從其招股書可知,艾棣維欣目前有6款在研疫苗,其中3款DNA疫苗,3款亞單位疫苗。
艾棣維欣研發管線
DNA疫苗會是未來嗎?
自1990年代以來,DNA疫苗和mRNA疫苗都在開發之中。但DNA疫苗面臨的挑戰是它需要進入細胞核中轉錄為mRNA,而mRNA疫苗少了在細胞核中轉錄這一步,只需要進入細胞質就能直接翻譯。因此,長期以來,DNA疫苗在臨床試驗中難以誘導有效的免疫反應,這也是為什么DNA疫苗此前只被批準用做動物疫苗。
據了解,ZyCoV-D疫苗使用的DNA為環狀DNA鏈,其編碼新冠病毒的刺突蛋白(S蛋白)及啟動基因表達的啟動子序列。該環狀DNA進入細胞核后,會轉錄為mRNA,然后回到細胞質并被翻譯為刺突蛋白(S蛋白),從而引起人體的免疫反應。
印度藥品監管部門緊急授權批準了ZyCoV-D疫苗用于12歲及以上人群接種,這基于一項針對約28000人的大規模臨床試驗,ZyCoV-D疫苗的保護率為67%,保護率雖不及已獲批的兩款mRNA疫苗,但需要指出的是,兩款mRNA疫苗的超過90%的高保護率是針對新冠病毒早期版本,而ZyCoV-D疫苗的67%的保護率則是主要針對Delta變異株。
ZyCoV-D疫苗疫苗作為第一款DNA疫苗,可謂意義重大,這表明我們有了一種新的疫苗類型。此外,相比mRNA疫苗,DNA疫苗更易生產和儲存,一旦證明其效果,DNA疫苗或將成為疫苗學的未來。
DNA的合成比mRNA更容易,因此更易生產、成本更低,且DNA更穩定,因此更易儲存和運輸。mRNA疫苗通常需要-80℃下保存,而DNA疫苗可以在常溫下保存,DNA疫苗在室溫下可保持穩定1年以上,在標準冷藏溫度(2℃-8℃)下可保存5年,而mRNA疫苗在標準冷藏條件下僅可保存5天。
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