疫苗的生产分为两步:研发疫苗,和大规模生产疫苗。
我们以2020年covid-19新冠疫苗为例。截止8月中旬,各国都在研发疫苗。
研发疫苗经过,一期,二期,三期(大规模验证)临床验证,最后确定
疫苗的生产分为两步:研发疫苗,和大规模生产疫苗。
我们以2020年covid-19新冠疫苗为例。截止8月中旬,各国都在研发疫苗。
研发疫苗经过,一期,二期,三期(大规模验证)临床验证,最后确定疫苗的安全性,以及有效性。最后确定疫苗的——毒株。(后面我们慢慢说这个毒株)
先来说说疫苗的研发
疫苗研发领域起步很早,1721年,人症接种法传入英国,英国医生E. Jenner( 1749-1823)
1796年,利用牛痘防治天花,1798年,医学界正式承认\"疫苗接种确实是一种行之有效的免疫方法\"。1980年,世界卫生组织(WHO)宣布: 全球消灭了天花。(天花病毒)
路易斯·巴斯德——疫苗之父
法国免疫学家 Louis Pasteur(路易斯·巴斯德)深耕与微生物领域的研究。在细菌的分离培养技术方面,深入的研究,把微生物的研究从主要研究微生物的形态转移到研究微生物的生理途径上来。
之后更是开拓了,减毒菌株的获得法:
1、1870年,通过连续传代培养法,制造出鸡霍乱弧菌减毒株(第一个细菌减毒活疫苗)。
2、1881年,通过高温培养法,制备了炭疸菌苗。
3、异体传代法,将狂犬病毒在兔体内经连续传代,获得了减毒株。巴斯德是第一个研发出了狂犬病疫苗的科学家。
因此,巴氏减毒菌苗的发明:为实验免疫学建立了基础,这是整个疫苗研发的开端。但是后续的疫苗发展,有不少新的变化。但有不少疫苗的研发,还是遵循这个方式。
疫苗的分类:
不同疫苗对应的作用不同。按照所用的材料分类:
分为:1、细菌性疫苗,以前的旧称呼为菌苗。2、病毒性疫苗(旧称:疫苗)。3、类毒素。
按照疫苗研制技术分类:
1、传统疫苗:灭活疫苗,减毒活疫苗,亚单位疫苗:用天然微生物的某些成分制成。
在新型疫苗领域,主要是针对一些病毒,朊病毒等突然出现的病毒做的疫苗。
新型的疫苗,主要使用的技术,是当前医学领域最为靠前的,基因技术。
在covid-19疫苗的制备中,目前研究技术较多的是重组疫苗。
这也是为什么前段时间,针对RNA病毒结构的基因测序,以及RNA空间结构的预测。为什么这么火热的原因。
测序之后,就是找靶点。通俗一点说,就是找到病毒毒株,是哪个结构基因序列,造就了结构蛋白造成了易于感染,或者是存货时间更长。同时还要保持病毒在重组后,可以有效的产生抗原。
举个例子:相当于抓一只老虎,找到老虎威胁最大的的虎牙,给拔了。但是不能改变老虎本身的兽王的威慑力。老虎吼一声,还是给深林的动物带来恐惧。
因此,疫苗的研发过程属于较为高端的前言可续,而且综合技术也比较多。各种交叉学科,化学,物理学,基因工程,计算机技术(用于基因测序等),都在疫苗研发的环节中起到作用。
疫苗研发之后,最终选定的一个毒株,经过大规模临床验证,可以有效的产生抗体,并且疫苗安全性有保证。
所谓的疫苗安全性有保证,我们可以用通俗的一个数据来比较。常见的幼儿百白破疫苗的死亡率,仅有1/100万。看着这个数据是非常小。但是1/100万,放在群体里是小事。
要是发生在一个孩子的身上,那就是一个100%的生命。
所以,对于疫苗的研发而言,宁可速度慢一点,安全才是最重要的。毕竟病毒的爆发是天灾,但是疫苗出现问题,那就会演变为“人祸”。
我们着重的来说一下,疫苗的生产过程
工业生产疫苗的过程,这才是大众可以接触到,并且值得关心的问题。
疫苗的生产制造过程都需要在无菌环境下。从疫苗包装后,下产线的那一刻,就需要冷藏运输。
由于细菌疫苗,和病毒疫苗的制备过程还有不同之处。
我们这里主要结合当下新冠疫情,介绍一下病毒疫苗的制造过程。
一、首先,那个一小瓶的疫苗里面都有什么构成的?
1、疫苗是由:抗原,和佐剂构成的。
抗原就是我们上面说的毒株(灭活病毒,或者活性病毒等)。
2、佐剂的作用是
常规免疫佐剂:常规免疫佐剂:铝盐类佐剂、蜂胶佐剂、油水乳剂。
新型免疫佐剂:新型免疫佐剂:细胞因子、CpG DNA、基因工程减毒素、免疫刺激复合物(ISCOM)、脂质体。
佐剂的作用是:改变抗原的物理形状,延长抗原在机体内保留时间;刺激单核吞噬细胞对抗原的提呈能力;刺激淋巴细胞分化,增加扩大免疫应答能力。
3、疫苗的构成已经介绍完了。那么我们来说说三种疫苗工业生产流程。
(1)病毒性禽胚培养疫苗制造
这种要选用没有使用过抗生素的鸡蛋,使用的是发育中的受精的鸡胚。(就是在孵化中的小记)
痘病毒、正粘病毒、副粘病毒和疱疹病毒等一类生物制品,目前仍然利用禽胚特别是鸡胚制备,如鸡新城疫苗、禽流感疫苗、犬瘟热鸡胚弱毒疫苗等。
禽胚疫苗生产的原材料来源方便、质量比较容易控制,制造程序简单,不需要过高的设备条件,生产的疫苗质量可靠。
上图就是:病毒性禽胚培养疫苗制造流程。
至于其中的设备,我们后面再慢慢说。
(2)病毒性细胞培养疫苗制造
细胞培养疫苗有细胞培养灭活疫苗和细胞培养活疫苗两类,前者多以强毒毒株培养增殖制造,后者则用弱毒毒株增殖生产,两者的制造程序既有相同之处,又有区别。由于病毒不同与疫苗性质不同,所采用的细胞及细胞培养方法也有所不同。
上图为:病毒性细胞培养疫苗制造流程
(3)病毒性动物组织疫苗制造
病毒在易感动物体内可大量增殖,但在各器官组织、部位中增殖病毒的量却有很大的差异,利用病毒增殖迅速、含毒量高的组织制造的疫苗称为组织疫苗(tissue vaccine)。
动物组织疫苗包括动物组织灭活疫苗和动物组织弱毒活苗两类,前者多数由强毒株制造,如猪瘟结晶紫疫苗、狂犬病羊脑组织疫苗;后者均以弱毒株生产,如猪瘟兔化弱毒乳兔组织疫苗、牛瘟兔化弱毒组织疫苗等。
上图为:病毒性动物组织疫苗制造制备过程
疫苗制造领域的设备
疫苗生产中,需要多个生物反应器,细胞破碎,盐析等过程。以重组乙肝疫苗制备过程为例。
疫苗的生产,当前工艺确实比较成熟。但是这仍然是一个要求极为严格的工业领域。
希望新冠疫苗尽快的研发出来。