1. mRNA疫苗:
a. mRNA其實指的就是messenger-RNA,它是一種含有遺傳序列密碼的單股基因結構。
那串密碼, 也就是國中生物教的A,U,G,C的核苷酸組合,三個三個為一組。
b. 現今的基因工程技術,已經可以做到任意編碼。你只要能夠解碼,或者得到蛋白質結構的基因序 列,就可以製作「可做出這組蛋白質」的mRNA結構。
例如,你若知道SARS-CoV2 的表面抗原(稱為棘蛋白spike protein)的基因序列,科學家就可 以去製作出「可以製作出棘蛋白」的mRNA疫苗,放到細胞內,讓細胞「幫你做出棘蛋白」。相 同的mRNA序列,一定可以做出相同的蛋白質產物,不會出錯。
c. 所以即使病毒變種,基因序列發生突變,科學家在解析變種病毒的棘蛋白基因序列後,可以立即 變更疫苗的mRNA序列,去對應「變種的棘蛋白」。
所以mRNA開發快速,反應即時。第一個開發出來的mRNA武肺疫苗就是輝瑞BNT疫苗。
d. 但是mRNA單股結構不穩定,是實驗室內的產品,必須以極低溫保存,否則很容易損壞而失效。 所以在一些比較不開發的地方,運送和保存會是很大的問題。
e. mRNA疫苗的運作方式,如圖示:
①以脂質結構包裹mRNA片段,這就是mRNA疫苗的樣子
②脂質結構讓mRNA疫苗可以穿過細胞膜,得以進入細胞內
③細胞質內有製作工廠「核醣體」,mRNA就像是模版一樣,由核醣體「轉譯」翻印出我們 要的 東西,就是「棘蛋白」
④這些棘蛋白離開細胞,能夠讓白血球辨識抗原,然後產生「抗體」。
f. 但有一說,這些棘蛋白,有可能會卡在細胞膜上,反而造成免疫細胞誤認為該細胞被病毒感染, 而攻擊該細胞,而造成自體免疫反應。例如可能造成心肌炎等不良反應。
2. 腺病毒疫苗:
a. 利用不同的「腺病毒外殼」(或稱之為「載體」),放入「製作棘蛋白的遺傳序列物質」,再 讓它經由「腺病毒自然感染人類細胞 的途徑,將遺傳物質放入人體細胞,由細胞去製作出「棘 蛋白」來引發免疫反應 **其實運作方式和mRNA類似,只是腺病毒疫苗本體是DNA,進入細 胞的過程也不同。**
b. 以AZ疫苗為例,它使用了「黑猩猩的腺病毒」當作載體。該腺病毒被減毒與淘空,放入了 「可以製造棘蛋白的DNA片段」 ,再以該病毒去感染人體細胞。
e.一來DNA的雙股結構,本來就比單股mRNA穩定,又有腺病毒外殼保護,所以腺病毒疫苗的穩 定性遠高於mRNA疫苗,可以用2~8℃的溫度保存,而mRNA疫苗動輒需要-20℃以下的極低溫 才能長時間保存。 這樣的腺病毒疫苗,可以方便運送,即使較不開發的地方,也可以輕易達。
c. 運作的方式:
①將腺病毒減毒,讓它進入細胞後,無法複製腺病毒自己
②將「製作棘蛋白的DNA片段 (DNA工讀生)穿上腺病毒的外殼
③讓該DNA片段,就像工讀生一樣,穿著黑猩猩的外衣,得以潛入人體的細胞內工作
④藉由腺病毒本身「自然感染細胞」的過程感染人體細胞,將DNA片段放入細胞內,然後 在細 胞內製作「棘蛋白」
⑤「棘蛋白」一樣會被細胞放出到血液中,供白血球辨識,產生抗體。
e. 腺病毒疫苗的缺點:
①因為腺病毒疫苗,需要藉由「腺病毒外殼來感染自身細胞」,才能夠讓被感染的細胞製作出 我們要的棘蛋白。 然而我們的免疫系統,卻可以對「腺病毒外殼」上的抗原產生抗體。
第一次施打時,體內的免疫系統是「第一次接觸到」黑猩猩腺病毒外殼,還不認識它,所 以不會把這些工讀生疫苗抓起來,所以工讀生疫苗可以在體內正常工作。
②再來,白血球們已經知道這個「黑猩猩病毒外殼」會感染細胞,所以就會公告懸賞,所以 第二次施打時,白血球一看到「黑猩猩腺病毒」又來了,就會把這些病毒抓起來。 但其實被抓到的,是工讀生疫苗,不是真的黑猩猩腺病毒。所以這些被抓起來的工讀生, 就不能正常工作了。 所以腺病毒疫苗「第二劑的效果會差很多」。 這也是為什麼AZ疫苗要間隔比較久,才能打第二劑的原因。(時間久了,懸賞令就被遺忘 了,白血球對腺病毒本體的抵抗力會下降。) 當然,這也是為什麼第二劑的AZ疫苗副作用會少很多的原因之一。 而俄羅斯研發的腺病毒疫苗,則兩劑使用「不同的腺病毒外殼」,來避免這個問題。
③腺病毒本身,可能可以感染「血小板細胞」。 所以這些工讀生也跑到「血小板細胞」內工作,卻讓白血球也誤認為這些血小板被感染了, 而去攻擊血小板細胞,造成血栓的自體免疫不良反應。
3. 次蛋白疫苗:
a. 上述的mRNA疫苗或腺病毒疫苗,其實都是所謂的新平台疫苗。
傳統的疫苗平台,其實是使用次蛋白疫苗,和活菌減毒/死菌疫苗。 mRNA疫苗和腺病毒疫苗,都需要「進入人體細胞內,由細胞來生產抗原」來達成我們要他做的免疫工作。優點當然是開發速度快,只要知道病毒的基因序列,即使變種,也能夠快速應對做出新一代的疫苗。 但這樣的疫苗並還沒有長時間的觀察研究,會不會造成人體細胞的影響,仍然是未知的,還需要持續追蹤與觀察。(例如5~10年後)。
b. 而次蛋白疫苗,就是使用別的物種、細胞,或者是基因重組方式,直接製作出「棘蛋白」。 所以次蛋白疫苗,「並不會、也不能進入人體細胞內」,「也不需要由人體細胞來生產抗原」,可以「在細胞外」 直接讓白血球辨識,而產生抗體。
c. 舉個例子:這就像是給你一塊「冷凍或冷藏的生牛排 ,你想要吃的話(要得到抗體),就要「你自己烹調」後才能吃,或者是你也可以「由廚師幫你烹調好的熟牛排」給你吃就好。
前者,就是需要「經過你自己烹調」,但速度快,買了就有了,還可以快速對應不同的部位。 後者,就是「需要時間訓練廚師」,然後「由廚師直接給你熟牛排」,但如果換不同部位,廚師就要重新接受訓練,才能夠再給你牛排吃。
所以後者,你只要等著吃而已,不需要自己動手。但是廚師訓練需要時間,疫苗的生產速度就比較慢。
d. 其中,高端疫苗就是使用次蛋白技術,疫苗內的「棘蛋白」抗原,是使用和Moderna相同的「mRNA片段」所製造出來的。相同的mRNA序列,只會製造出「完全相同的」蛋白質。
所以理論上高端的「棘蛋白」,和Moderna在體內製造出來的棘蛋白抗原會完全相同,能夠引發和Moderna相同的免疫反應。
但因為不用經過自身細胞「轉譯 和「釋出 棘蛋白,所以全身性的免疫反應會少很多。
e. 這就是為什麼許多專家都說「高端和Moderna是兄弟」 、「Moderna和高端可以混打」的原因。因為它們的最終產物都是「相同的棘蛋白」,所以學理上,能夠讓白血球引發相同的免疫反應,所以有相當充足的科學理由可以混打,來減少mRNA疫苗可能造成的自體免疫反應。
4. 活菌減毒或死菌疫苗:
a.這就是最簡單的疫苗製作方式,直接以消毒、滅菌來殺死致病的病原體,或者是讓它半死不活,降低活性(拿走它的武器),然後直接以「原型的整個病原體屍體、碎片,或低戰鬥力的病原體」打入人體。
b.直接用整個原型的病原體,理論上有最完整的表面抗原可以辨識,得到免疫力的過程也最接近「自然感染」的過程,看起來是個很不錯的選擇。 然而卻有可能因為病原體表面抗原的種類太多,人體的免疫系統反而「無法只針對」會結合人體細胞的標的抗原(例如SARS-CoV2的棘蛋白)產生抵抗力,所以產生的中和抗體數量平平,效果會比較差,也會同時產生其它較無效果的抗體。
就像是自然感染武漢肺炎的病患,他體內的中和抗體數量,會比不上以疫苗注射方式得到的中和抗 體數量。
c.即使病原體被殺死了,或者是被拿走了武器,但它仍保有原本的可接合抗原的活性,和完整的遺傳物質(病原體本身的DNA或RNA)。
所以它進入人體後,仍「可能可以藉由抗原和細胞接合」,進而「真的感染細胞」,並將它的遺傳物質「打入細胞內 ,讓人體細胞「可以複製出新的、活的病原體」 ,意思就是你有可能真的被該病原體感染而染疫。
所幸,這類的疫苗「可能會讓你被感染的病原體」,是經過處理,被弱化或殺死過的病原體,所以不幸因疫苗而感染的,症狀上會比感染真的活性的病原體要少得多。
d. 所以學理上,中國的科興、國藥疫苗就是屬於這類死菌疫苗,還是會有效果。但因為產生的中和抗體濃度可能不會太高,所以可以預防重症,但卻無法有效預防感染。
e.其實這類疫苗最有名的,其實是已經停止使用的「口服沙克活性減毒小兒麻痺疫苗」。他是藉由「活性減毒的活疫苗 來感染人體,還會經由糞便中「釋放減毒過的小兒麻痺病毒」來感染周遭的人。就像是免疫炸彈一樣,丟下去後周遭的人可以一起「被接種」減毒疫苗,或者說是「被感染」了減毒病毒,從而得到抵抗力。
但近年來停用的原因,就是因為小兒麻痺病毒幾乎絕跡了。但有些易感族群,卻會在接種疫苗(或「被免疫炸彈被動接種」)後,反而被活性減毒小兒麻痺病毒感染而發病,反而導致了小兒麻痺的症狀。
f.另外水痘疫苗和麻疹疫苗也是如此。其中水痘病毒的傳染力極強,即使經過減毒處理,有些人注射疫苗後,有極少的機會,會被「減毒疫苗內的水痘病毒」感染而發病。 這樣因疫苗注射而感染減毒水痘的幼兒,他們身上的水痘數量通常不會太多,感染後的症狀也不會太多,倒是不用太過於緊張。疫苗能帶來的好處還是遠高於壞處和風險。
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