疫苗的故事

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什么药物是治疗疾病最有效的药物?没有什么比预防疾病的疫苗更加有效的药物,任何药物,即便是特效药,也只是能够挽救有限的一些病人,而疫苗曾经挽救的人,虽然缺乏完全的统计,但是那是一个惊人的数字。相对于生病之后再治疗,防止生病,尤其是防止那些传染病的传播是更好的途径。


在有效的疫苗出现之前,传染病是人类历史上最残酷的杀手之一,天花夺走了五亿人的生命,很大程度上改变了新大陆的历史走向, 黄热病、狂犬病、脊髓灰质炎、麻疹、腮腺炎、风疹、水痘、乙肝,这些疾病都曾经造成大规模的感染与死亡,还有长期的痛苦。一项统计认为,因为有了疫苗,人类的寿命相对于100年前延长了30岁。最新的一个案例是新冠肺炎,它催生了全新的疫苗技术mRNA的出现,在很短的时间内就将其杀伤力下降到了一个社会可以承受的水平,同时这种新的疫苗技术还带来了诸多全新的想象,很多曾经被认为不可能的事情,比如针对多种癌症的疫苗,似乎也变得可能了。


mRNA是疫苗发展技术上一个里程碑一样的突破,因为在此之前的疫苗基本上都是通过弱化的活病毒(比如麻疹、腮腺炎、风疹、谁都、轮状病毒)或者灭活疫苗(比如狂犬病、脊髓灰质炎)或者提纯的单一蛋白(乙肝)来实现,mRNA直接使用了基因技术,也由此开启了疫苗结种的基因时代。


在疫苗的漫长发展历程之中,一位值得记住但是经常被忽视的专家是莫里斯.希勒曼,他被称为现代疫苗之父,但是这个称号并不是所有人都认同,比如他从未获得诺贝尔奖,其重要理由之一,就是希勒曼并非纯粹的学者,而是供职于默沙东公司负责疫苗的研发,这让很多学者认为他已经被商业的气息沾染而不纯粹。但是从另外一个角度而言,疫苗真正的价值不在于其可以在实验室之中有多么优秀的表现,而在于其可以在真实的社会之中发挥何等的作用,而在这一点上,制药公司以及其中的专家发挥着至关重要的作用。


疫苗接种的想法,在古代社会就已经存在,但是将其作为一种专门的医疗手段进行普及,出现在近代的英国。18世纪末,英国的琴纳医生开始引入牛痘接种用于预防天花,19世纪末,法国的巴斯德通过将感染狂犬病的兔子的脊髓进行干燥制造出狂犬病疫苗,到20世纪上半叶,科学家研究出六种新的疫苗,其中包括白喉、破伤风、百日咳这样的针对细菌感染的疫苗,而后则是黄热病、流感以及脊髓灰质炎疫苗,20世纪下半叶,进入了疫苗发展的爆发期,诸如麻疹、腮腺炎、甲肝、乙肝等疫苗纷纷出现,而在20世纪下半叶在疫苗方面做出杰出贡献的就是希勒曼。


20世纪初最可怕的一次传染病就是1918年爆发的大流感,它感染了5亿人,遍布全球每一个地区,并且造成了5000万到1亿人的死亡,追溯过去的历史,每一百年大约爆发三次类似水平的疫病。虽然战争是可怕的,但是在很多战争之中,诸如霍乱或者痢疾这样的疾病经常会夺走更多的士兵的生命,而如果论到传染病对于战争结果的影响,没有什么比16世纪西班牙人征服新大陆更为突出的了,区区400名西班牙士兵,凭借并不是什么绝对领先的武器,就征服了400万人的阿兹特克文明,这背后就是传染病发挥的作用。面对未知的疾病,阿兹特克人认为自己的神抛弃了自己,从而导致整个信仰系统的崩塌与抵抗的解体。


流感是一种强大的传染病,它的可怕之处不仅仅在于其传染性,而且在于其不可预测性。一种传统的制备流感疫苗的方式,就是将感染者的体液(比如唾液)注入受精的鸡蛋,而后病毒就会在胚膜之中生长,之后就可以在此基础之上制备疫苗,在这个过程之中,受精的鸡蛋是非常重要的原材料。麻烦在于,流感病毒最重要的蛋白质是血凝素,而流感病毒的血凝素不止一种,而是16种,而且这些血凝素会发生变异,一旦变异,那么疫苗或者抗体都无法抵抗新的病毒,曾经引起人类流感大流行的是前三类血凝素,也就是H1、H2与H3,一个模式是这三类流感大流行会依序出现,而且同类流感大流行的间隔是68年,一个简单的预测就是2025年将出现H2型流感的大流行。


希勒曼研发的第一款疫苗是腮腺炎疫苗,他从自己感染疾病的女儿身上提取了病毒,而后注入受精的鸡蛋,之后将病毒提取注入另外一颗受精蛋,最后注入一个已经有胚胎的受精蛋,然后将胚胎取出分解,用病毒不断感染,导致病毒感染鸡细胞的能力越来越强,相应的在人体之内的生长能力越来越弱。


下一个阶段就是验证这种弱化的病毒对人的感染能力以及产生抗体的能力。这里使用的是一种在现在看起来无法接受但是在当时非常常见的手段,就是在有智障的被集中看护的儿童身上实验这种疫苗。这里的基本逻辑是,这些儿童的生活条件恶劣,更加容易被传染病感染,既然早晚要被感染,那么为什么不拿来做疫苗的实验品呢。当然智障儿童并非唯一的实验品,科学家也经常在自己或者自己的孩子身上做实验。


1967年,首批腮腺炎疫苗获批,有效的预防了腮腺炎的感染,并且减少了腮腺炎诱发的脑炎以及失聪。但是所有的疫苗都存在一定的风险,在希勒曼制备腮腺炎疫苗的时候,他粉碎鸡胚的时候需要切掉鸡胚的头部,原因就是鸡的大脑中含有少量髓磷脂碱性蛋白,而这种蛋白有一定几率诱发人的自身免疫反应,这个问题首先在狂犬病疫苗之中发现。


这背后的一系列原理,比如使用受精蛋可以培养病毒,病毒在动物细胞之中传播多次可以减少在人体细胞之中的传播力,都是20世纪上半叶研究的成果。但是在研究之中总会出现意想不到的情况,在20世纪40年代的黄热病疫苗之中,使用了志愿者的人体血清作为稳定剂,但是忽略了一位志愿者感染了乙肝,从而导致超过30万接种疫苗的美军士兵感染了肝炎,也从此终结了人体血清作为疫苗稳定剂的时代。


培养细胞是相对容易的,实验人员只要从冰箱之中取出一小瓶细胞,解冻之后放入实验室烧瓶之中就可以等待细胞繁殖。一个有趣的发现是,细胞分裂与生长有着某种特定的时间表,一个典型的人体细胞分裂50次之后就会逐渐凋亡(被称为海弗里克极限),其背后的原理就是DNA的每一次复制都会损失一小片信息,这也解释了人类的寿命为什么是有限的,唯一可以不受限制复制的是癌细胞,因为它可以产生一种特殊的端粒酶以补充DNA复制之中的损失。对于癌症而言,这是一种可怕的能力,但是科学家正在研究是否可以掌握这种酶的秘密从而带来更加长寿的生命。


灰质炎与白喉,天花的回归也仅仅是一个时间的问题。威廉.福克纳在1950年接受诺贝尔文学奖的时候发表了感言:“我相信人类不仅能忍受苦难,更能战胜苦难。人类是不朽的,并非因为在众生之中只有人类的声音无穷无尽,而是因为人类有灵魂,有同情、牺牲和忍耐的精神”。