科学汇 |疫苗为什么能预防某些疾病?注射了疫苗就等于终身免疫了吗

钱江晚报·小时新闻 采访人员 郑琳
据央视新闻报道 , 我国首支新冠病毒疫苗已在多地开始对重点人群进行接种 。
国际上 , 对于疫苗的研发有不同的实验数据 , 采用了不同的技术 , 最为人知的灭活疫苗和mRNA疫苗到底有什么区别?哪种疫苗更有效?
本期我们邀请了北京疾控中心专家为大家详细解读疫苗背后的科学 。
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注射进人体的疫苗
其实是病毒的“外壳”
疫苗是怎么工作的?这就要说到我们身体里的免疫系统了 。
免疫系统就像身体内部的军队 , 保卫着我们的健康 。 当它们发现病毒入侵时 , 会识别出来 , 并对它们进行攻击 。 那么免疫细胞如何识别病毒呢?原来 , 病毒都有一层蛋白质外壳 , 免疫细胞就是靠识别这层外壳 , 来记住病毒的“长相” 。 一旦被免疫细胞记住了 , 下次病毒再入侵的时候就无所遁形了 。
疫苗正是利用了这个原理 。 但是疫苗有不同的种类 , 例如最为人知的灭活疫苗和mRNA疫苗 。
它们有什么不同?灭活疫苗 , 顾名思义 , 就是将病毒灭活 。 一般通过化学方法杀死病毒 , 但保留了那层可以被免疫系统识别的蛋白质外壳 。 当把这样的疫苗打入人体后 , 它没有毒性 , 但是依然能让免疫系统对病毒产生免疫反应 。
目前 , 人类使用灭活疫苗的技术和工业流程都非常成熟了 。 例如 , 天花疫苗就是灭活疫苗 。
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而mRNA疫苗是一种更先进的全新技术 。
同学们在中学科学课里学过 , 蛋白质是组成生命的最重要的成分 , 它由氨基酸构成 。 如果把单个的氨基酸单体比喻成一颗珍珠 , 那么蛋白质就像一串组合过的珍珠项链 。
这串“项链”是怎么串起来的?是由遗传物质DNA指导的 。
但DNA不会直接合成蛋白质 , 而要通过一种叫“信使RNA”(mRNA)的工具将它的指令“翻译”一遍 , 这个mRNA就好比是一个生产蛋白质的模板 。
当病毒入侵人体细胞 , 往往是通过其表面的某种关键蛋白与人体细胞结合 。 那么 , 如果给人体细胞一组关键蛋白的mRNA序列 , 不就可以促使人体直接制造出这种蛋白 , 进而让免疫系统对它产生免疫反应了吗?是的 , 这就是mRNA疫苗的原理 。
【科学汇 |疫苗为什么能预防某些疾病?注射了疫苗就等于终身免疫了吗】灭活疫苗和mRNA疫苗
到底研发哪种更好
了解了上述两种疫苗的原理之后 , 大家可能会问 , 到底哪个更好呢?
从技术上讲 , mRNA疫苗更为先进 , 但更先进不代表更有效或更安全 。
灭活疫苗的优势在于工业成熟、稳妥 。 缺点也很明显:研发时间长、成本高 。
为什么灭活疫苗研发那么困难?因为虽然这种技术很早就有 , 但从前的经验对于制造新疫苗并没有多大的提速价值 。 每种病毒特性不一样 , 所以 , 每次新疫苗的研发几乎是从零开始 。
在灭活疫苗研发出来以后 , 需要通过动物试验、人体临床试验来验证它的有效性和安全性 。
而mRNA疫苗是一项全新技术 , 在新冠之前 , 还没有给健康人接种过 。
并且 , mRNA要安全地送入人体细胞是非常困难的 , 因为它本身很脆弱 。 一段mRNA序列在人体细胞外孤零零地漂泊 , 是“违法”的 , 体内有大量酶可以消化它;细胞外mRNA还可能触发人体的免疫机制 , 造成炎症 。
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诸如此类的问题 , 科研工作者需要想办法去解决 , 比如修改mRNA让免疫系统别那么敏感 , 用纳米级别的脂层包裹mRNA片段让它别那么脆弱 , 这也是为什么mRNA需要零下70摄氏度保存的原因 。