研究人员正在使用无须注射针的疫苗,竞相为人们接种食物中毒、耳痛以及可卡因毒瘾等疫苗。
退回至1981年左右的那段黑暗时期,全球各地都有小孩死于细菌引起的脑膜炎。单在美国,200名孩子中就有一人遭受b型流感嗜血杆菌(Hib)的折磨,如今幸亏有了新一代疫苗,Hib这种病已很少见。发达国家的传染率减少了90%以上,有些国家则完全消灭了这种细菌。也是由于同样原因,天花和脊髓灰质炎经历了完全相同的过程。设在加州的客戎公司(Chiron Corp.)的玛格丽特 · 刘(Margaret Liu)博士认为,在所有积极的医疗措施中,疫苗对于人类健康产生的影响最大。
然而革命尚未完成。拥有控制基因和蛋白质的新手段的科学家们现正在研制疫苗,以对付从食物中毒到子宫癌的一切疾病。与此同时,他们发现了生成能够产生免疫力的复合物的全新方法。如果新方法管用,将来的疫苗无需在成本昂贵的实验室即可生产,也无须通过注射针进行接种。人们可望低成本地从经过基因改组的水果、蔬菜或者农场上的牲畜择优挑选,还能以药丸、药膏以及喷鼻剂的形式服用。许多新的复合物正在研制中,再结合现有疫苗,它们可望每年在全球范围内防止1200万起死亡病例。
几个世纪以前,科学家们就认识到无危险物质有时会增强人体对有害物质的抵抗力。不让某种危险细菌为非作歹的最有效的方法就是让人体轻微感染上该细菌。业已证明,弱化的活病原体有助于控制从流行性腮腺炎、麻疹到脊髓灰质炎的许多疾病。设在加州的Aviron公司现正在使用一种病原体,以研制可放在喷鼻剂里的流感疫苗。不同于通常的流感注射需要依赖杀死的病毒激活免疫系统,Aviron研制的FluMist而是利用了一种活病毒,该病毒在典、喉低温部位会旺盛生长,而到了体温较高的部位就会死亡。活病毒可在流感病毒入侵的粘膜组织导致强有力的反应,不过它的避热性又使其不会入侵其他组织。今年春天公布的一些调查证实了FluMist确有成效。一旦获得食品与药品管理局(FDA)的批准,FluMist最早可于今秋上市。
要想培育活细菌并非易事。一些活细菌在试管中无法生长,那些即使能够生长的也需要特殊的处理措施和恒温的冷藏设备。还在不久前,结局非存即亡——活病原体的唯一抉择就是死亡。不过科学家们如今可以批量生产细菌的微小片段即“亚单元”(subunit),并用其吸引免疫系统的注意力。80年代初期问世的乙型肝炎疫苗就是建立在经过基因改组的乙型肝炎病毒片段上的。马里兰州Medlmmune公司的研究人员现在正使用同样技术对付人乳头状瘤病毒(HPV),这是美国最常见的性传染病感染源,也是引起子宫癌的通常原因。HPV不能在试管里生长,因而Medlmmune的科学家们就将它的几个基因拼接至能够感染可在实验室培育而成的昆虫细胞的病毒。一旦受到传染,这些昆虫细胞就会大量生长出可应用于疫苗的HPV片段。这家公司现正在开始进行临床试验,并希望在2003年前将疫苗投放市场。
还有一些研究人员正在努力寻求该方法的变通途径。假如亚单元——或者整个病原体——不能引发免疫机制研究人员就将其牢系在能够吸引免疫系统较多注意力的分子。这一方法不仅获得了新的脑膜炎疫苗,还有可能使人类最有希望控制儿童耳疾传染的主要因素:肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)。大约83%的美国儿童在3岁前患有耳疾传染病,医生每年为此出诊数达3500万人次,还有成本约35亿美元的大量抗生素处方。儿童的免疫系统对于肺炎链球菌外层由糖分子构成的薄膜不会产生明显的反应。所以韦思-莱德勒(Wyeth-Lederle)的研究人员在生成这种糖分子的复制后将它们拼接至易于识别的白喉蛋白质。如果这种“并合”疫苗能够产生预期效果,孩子对其中两种成分都会产生反应,从而获得永久性的耳痛免疫力。马萨诸塞州沃尔瑟姆的ImmuLogic的科学家们希望使用同样妙招让瘾君子们具有对可卡因的免疫功能。他们已研制出一种疫苗,能将可卡因分子与分泌抗体的蛋白质结合。从理论上讲,只要一进入人体,这种抗体就会与可卡因相结合。而这种抗体的大小又恰好可以阻止毒品进入大脑。
尽管这些疫苗大多数机理奥妙,却通常都有一个缺点:如果没有昂贵的精密设备,人们就无法生产;如果没有消过毒的注射针,也无法使用。但是假如“基因转移技术”新领域希望实现,亚单元疫苗就很快会唾手可得。为了增强对害虫、干旱以及其他灾害的抵抗力,农业科学家们通常在庄稼中添入异体基因。一些科学家如今正使用相同技术让植物产生具有免疫功能活性的蛋白质。例如,康奈尔大学博伊斯 · 汤普森植物研究所由查尔斯 · 阿纳茨恩(Charles Amtzen)率领的研究人员正在栽种含有从引发腹泻的主要病因:有毒大肠杆菌提取的无害蛋白质的土豆。他们近期证实了人吃了这种土豆后会对该细菌产生抗体(据推测,经过基因转移的香蕉、西红柿或玉米也具有同样效果)。为了将这些食物变成疫苗,研究人员必须确定有效的剂量,还要想出如何服用的可靠办法。不过可食用疫苗也许是控制许多全球性绝症的致胜武器。英国Axis Genetics公司的艾恩 · 丘比特(Iain Cubit)说:“全世界有3亿名乙型肝炎带菌者。所以你需要生产大量的蛋白质。要想实现的唯一可行的方法就是依赖植物。”
在某些情况下,或许可以依赖动物。Genzyme基因转移公司和全国过敏与传染病研究所的科学家们正在努力培育分泌的奶可用来为小孩接种疟疾疫苗的山羊。他们已经使山羊和老鼠大量生产出MSP-1片段,MSP-1是一种附在疟疾寄生虫表面的蛋白质。如果诸试验表明MSP微粒能使猴子不会得疟疾,科学家们将对人进行试验。每年有5亿人患上疟疾,死亡人数则多达300万。疫苗仍然是人类最有希望彻底改变这种惨剧的法宝。此刻,人们有种种理由认为疫苗必定会成功。
[Newsweek,1998年7月27日]