生物醫學

防疫大作戰,疫苗培養有新技術!

2020/08/05 科學人企劃製作
▲接種疫苗,讓人體預先建立對病毒的免疫力,是對抗傳染病的不二法門。


傳染病的流行與爆發,在人類歷史中不斷重演。今年初,新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)開始侵襲全球,造成大規模疫情擴散,迫使各國陸續封鎖邊境,執行嚴格的管制措施。隨著時間過去,疫情逐漸趨緩,歐美、日本與澳洲等國在經濟考量下,逐步重新開放國境並鬆綁管制措施,但疫情也趁機捲土重來,許多國家再次發生群聚感染事件。專家更擔憂,若疫情延續至秋冬,可能會面臨流行性感冒(簡稱流感)的夾擊,讓整體情況更加嚴峻。


雞蛋培養疫苗潛在風險


要遏止疫情,最佳手段仍是接種疫苗,讓人體預先建立對病毒的免疫力。因此就新冠疫情來說,不論是美國的神速行動,或是台灣衛生研究院的積極研究,都是希望盡快開發出安全有效的疫苗。


傳統製造疫苗的方法是使用受精後約11天的雞蛋(稱為雞胚胎蛋),把病毒注入雞胚胎的尿囊中培養後,製作成疫苗。這種方法至今已發展得相當成熟,廣泛用於製造德國麻疹、狂犬病、流感和黃熱病疫苗。


隨著病毒在雞蛋中生長,可能會發生突變,導致生產出的疫苗效果不佳;另外,疫苗製造廠商也必須和嚴格把關的農場合作,才能穩定取得大量符合規格的雞胚胎蛋。因此雞隻與雞蛋數量不足的話,疫苗產量就會下滑。


根據2016年《疫苗》的一篇論文指出,目前全球一年大約可生產15億劑的季節性流感疫苗,可是一旦發生全球流感大流行,就必須準備30億劑以上才夠全球患者使用。因此萬一發生類似禽流感般的大流行,導致大量雞隻死亡,很可能會沒有足夠的雞胚胎蛋使用。


各國為了克服這些缺點,並加快疫苗製作時間與增加產量,數十年來投入大量資金與研究精力,研發出新一代的疫苗製造技術——細胞培養疫苗。這種技術使用哺乳動物細胞作為宿主,讓病毒在這些細胞中繁殖,並經過不活化處理後製成疫苗。


細胞培養疫苗更有效


細胞培養疫苗的優點是,由於疫苗是在密閉環境下生產,不易遭受污染;且對雞蛋過敏的人也能施打這種疫苗;不僅如此,這種疫苗技術可避免病毒在培養過程中產生突變;而且在哺乳細胞培養出來的疫苗能引發更好的免疫效果,善加保護人體面對真實病毒的侵襲。


2006年起,細胞培養疫苗開始用於對付輪狀病毒所引起的病症(例如由病毒引起的腸胃炎,通常容易感染嬰幼兒),並在世界衛生組織的核准下,用於製造狂犬病疫苗。根據《臨床生物學評論》(Clinical Microbiology Reviews)的一篇論文指出,在歐美和南美洲的大型臨床試驗中證實,輪狀病毒疫苗不僅十分安全,且具有非常好的功效。


細胞培養疫苗除了安全且適用於各族群之外,還能夠有效培養各類病毒,是科學家致力發展這種技術的關鍵因素之一。例如季節性流感,由於流感病毒幾乎每年流行的病毒株都稍有不同,在流感疫苗製作前,專家會先預測下一年可能會流行的流感病毒類型,以盡快生產疫苗來讓民眾提前施打,以避免大流行發生。但過往以雞蛋培養的疫苗經常發生培養過程發生變異的情況,因此可能會導致當年的疫苗保護精準度降低或是來不及大量製作提供民眾使用。


而科學研究已證實,相較於雞蛋培養疫苗,以細胞為基礎所產生的病毒與每年循環傳播的病毒更接近,因此更能有效預防流感。2012年,繼美國食品及藥物管理局(FDA)核准把細胞培養技術用於生產流感疫苗,歐盟也批准採用。


細胞培養疫苗已有超過50年的研發歷史與應用,近年來,技術逐漸成熟,現已成為世界疫苗製造的趨勢,陸續用於生產小兒麻痺、天花、德國麻疹、水痘及流感等疫苗。在台灣,流感疫苗也有細胞培養的疫苗引進。

▼疫苗培養技術之比較:雞蛋培養vs.細胞培養


# 關鍵字:生物醫學疫苗產科會
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