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疫苗有效性逾9成,明年可望量產 移民夫妻檔攻克武漢肺炎疫苗之路

2020-12-09
作者: 英國《金融時報》精選

▲薩因(左)與圖雷奇夫婦研發的新冠疫苗,連佛奇也願意背書。(圖/取自BIONTECH網站)

正在德國美因茨市(Mainz),薩因(Ugur Sahin)與圖雷奇(Ozlem Tureci)在樸實的家中準備相關文件時接到電話—他們窮極一生時而飽受質疑的研究,終於有了突破,能為人類提供一條走出新冠病毒疫情的路。

這對夫婦12年前合創的BioNTech(簡稱BNT)公司開發出疫苗,在預防新冠肺炎上有效性超過90%—遠遠高於廣泛使用於流感或狂犬病的疫苗水平,也首次證實致命的新冠病毒可以被科學征服。但沉浸在好消息的薩因夫婦尚無法確切解釋他們珍貴的研究成果—代號為BNT162b2的疫苗,是如何發揮作用的。

注入基因指令 曾經受質疑

BNT的疫苗針劑由美國輝瑞製藥在6個國家對43000人試驗。疫苗透過數種對抗病原體的工具同時進攻—希望其中一個或數個能打敗新冠病毒。只是到目前為止,他們無法斷定到底是哪幾種工具奏效了。BNT執行長薩因說:「我們尚不知是什麼激發出保護率—答案會在未來6~12個月找到。」

與幾乎根除麻疹和脊髓灰質炎等疾病的疫苗不同,BNT疫苗的平台是mRNA,它不是使用弱化的病毒來激發免疫反應,而是向人體注入基因指令—這種方法以前從未在合法藥廠使用過,幾10年來也備受科學界質疑。

但病毒危機提供了薩因夫婦一個機會證明這項技術的關鍵特徵之一—快速部署免疫系統中不同的力量可以對抗一項特定目標。薩因夫婦預言了25年的革命,可能就此拉開序幕。擔任BNT醫療長的圖雷奇說:「我們處在一個能讓我們對抗疾病的位置,這也是一項幸運的巧合。」BNT在製造個人化癌症疫苗上累積了豐富的經驗,近期品質生產穩定。她說:「如果疫情發生在3年前,難度就會高很多。」

對BNT來說,新冠病毒出現的時間點,只是引發公司意外成功的數起巧合之一。薩因與圖雷奇兩位博士都出生於1960年代,父母都是土耳其人,在西德政府與安卡拉簽署移民協定後移民德國;彼此在相距150英里的地方成長,走了類似道路, 終而結成連理。

薩因的父親在科隆福特汽車廠工作,他自己從11歲起就對「難以置信、複雜美麗的免疫系統」著迷不已。現年55歲的薩因說:「當時沒有谷歌,每次進城,我都去書店;我和店員很熟,訂購的新書都會特別為我保留。」

圖雷奇的父親是一位對科技、科學極有興趣的外科醫師,對女兒的醫學教育扮演了更直接催化的角色。從小她就跟著父親穿梭病房,甚至進入手術室。她說:「我6歲便看過切除手術。」

他們就讀不同的大學,但走的路徑幾乎相同,都是結合醫學的博士學程—圖雷奇是分子生物學,薩因則是免疫治療。兩人在1990年代相遇:她在薩爾蘭(Saarland)一家醫院血癌病房裡工作,他是那裡的駐院醫師和她的上司。兩人約會都在討論臨床前的新發明;即使在結婚那天,兩人也還抽空到實驗室工作。圖雷奇說:「我們發現我們的學術領域相輔相成;我們與學術結婚,兩人也結為夫妻。」

學術領域契合 牽手走遠路

圖雷奇放棄行醫、獻身於研究之後,開始找尋獨特的工具來對抗惡性腫瘤中的致癌病原。圖雷奇形容他們夫婦是「免疫系統細語者」,「對許多不同的技術普遍感興趣,但這些技術都未被醫界主流接納;我們是典型的書呆子」。

及至1990年代中期,他們對mRNA平台有所風聞。協助薩因夫婦創建BNT和兩人第1家公司Ganymed的免疫腫瘤學先驅胡博(Christoph Huber)說,除了是一個「非傳染性平台」(無感染所接種疫苗之疾病風險)外,mRNA疫苗提供了「一種讓患者自我產生藥物的途徑」,單單發送細胞機制能夠讀取的指示即可。

儘管如此,科學界普遍對此不屑一顧,尤其是早期mRNA的實驗顯示身體將疫苗視為入侵者、阻其到達預定的細胞之後。薩因說:「這是一個小社區,連在小社區裡我們也彼此輕視。」只有少數研究人員致力於mRNA,薩因是其中之一,而今這些人獲得諾貝爾獎的呼聲甚高。

當時資本市場和大型製藥公司也同樣不予採信,Ganymed專心研發抗體療法,公司在2016年約以14億美元脫手。不過,薩因同時也將一小群科學家和合作對象帶到美因茨大學,它與南邊的圖賓根(Tübingen)大學同是尖端mRNA科技的重鎮。這組人便是BNT的核心,他們在以個別病患為基礎,生產mRNA疫苗所需的敏捷製造流程方面,經驗高度被肯定。

今年1月,薩因看到《刺胳針》學報刊載的1篇文章,提到新冠病毒在中國湖北出現。他很快說服圖雷奇與BNT董事會成員:有一種病原體傳播速度甚至比論文作者所意識到的更快。1月中旬,就在新冠病毒基因序列公布兩週後,BNT開始研發疫苗。

數萬人體試驗 傳來好消息

3月初世衛組織宣布全球淪陷時,BNT有20個mRNA候選試劑在研發中。數日後,BNT與輝瑞、中國復星國際簽署協定,進行臨床試驗和大規模生產。薩因3月曾對《金融時報》表示,在監管機構的「善意」下,疫苗可能於今年年底問世。 

在薩因夫婦對疫苗可於年內誕生的平靜自信背後,是2003年SARS(嚴重急性呼吸道症候群)爆發期間的一項發現—會與肺細胞一種常見受體結合的病毒,上面存有棘蛋白,而mRNA疫苗可以在上面啟動一種反應,產生抗體與病毒作戰。若成功,這些抗體將結合棘蛋白,防止它與細胞嵌合,同時由啟動細胞吞噬或消耗病毒。

▲輝瑞預估明年底可生產13.5億劑疫苗,大部分用於歐美及日本。(圖/達志)

BNT加速推動「光速專案」,在老鼠和猴子身上測試了疫苗,臨床前數據夠強,說服德國監管機構—保羅-埃利希研究所(Paul-Ehrlich-Institut)允許它在4月進行臨床試驗。BNT將候選實驗疫苗縮減到4支,社會大眾反應熱烈,單日回應人數就超過一千。

然而,呼吸道病毒是出了名的難以對付,病原體可以很快透過鼻子或口腔到達肺部。一個人如暴露在高量病毒中,抗體產生得又不夠快,新冠病毒便會進入細胞內部擴散,產生數百萬份複本。

為了對抗這一點,BNT製造出的mRNA疫苗可啟動稱之為T細胞的第2條防線。這種疫苗生產兩種T細胞。第1種是CD8,它帶有掃描分子,如遇病毒,可掃描並殺死受感染的細胞,同時也減少病原體的繁殖。第2種是CD4細胞,它確保抗體拴牢病毒,還可連同免疫系統其他部分協助CD8發揮作用。圖雷奇解釋說:「打開開關,藉由雪球效應,啟動一系列免疫機制,發揮槓桿作用。」

至於人體實驗,BNT在排除3支候選疫苗(其中1支導致70%受試病人發燒)後,協同輝瑞在7月底展開大規模的最後階段試驗,實驗地點包括美國、德國、阿根廷、巴西、南非與土耳其。其中大約一半的受試者接受的是安慰劑,另外約21000人接受兩次、相隔3週的注射。BNT也依規定與62名感染武漢肺炎的志願者簽約進行實驗,讓立場獨立的觀察員統計總體有效性。實驗結果在11月3日美國大選後不久跨過門檻,疫苗有效性破90%的消息在幾天後傳來。

BNT與輝瑞公司合作明年底可生產13.5億劑疫苗,大部分已經被指定用於美國、歐盟、英國和日本,巴西與瑞士等國則搶購其餘。不過,公共衛生官員敦促謹慎,因為不同的年齡組或風險類別對疫苗的反應、免疫者是否仍能傳播病毒等等,都還有待觀察。

圖雷奇警告在全球普遍使用疫苗前不要自滿,疫苗運輸須克服攝氏零下75度的問題,同時社會大眾也不能因為疫苗在望就不戴口罩和不保持社交距離。

疫苗運輸冷鏈 是個大難題

新冠肺炎疫苗研發成功後,薩因計畫繼續研究針對前列腺癌、卵巢癌、胰腺癌和其他癌症的mRNA疫苗。他希望隨著基因編輯工具的發現更加推動這項技術,而在大量新的mRNA安全數據出爐和投資增加之後,他們1991年的夢想—研發出個人化癌症療法,可能只消幾年就能實現。

在印刷革命的發源地德國美因茨市,薩因夫婦投入了大半生的努力,如今懷疑的眼光減少了。圖雷奇帶著一絲勝利的微笑說:「我們相信整個產業會有革命性的改變。」

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