Richard Kitney教授讨论了利用合成生物学生产疫苗的问题。
所以,目前的主要话题是冠状病毒,我们知道,它没有免疫力。寻找有效疫苗的竞赛已经开始。全世界的实验室都在竞相寻找这种疫苗。一些实验室目前的预测表明,在几个月内就可能有一种针对冠状病毒的疫苗投入人体临床试验——但这并不是故事的结局。一个非常重要的问题是,一旦发现了一种疫苗,需要多长时间才能大量生产,这样才能生产出足够的剂量,达到流感疫苗的规模?
我们对此有一些了解。在2015年3月25日《每日电讯报》的一篇文章中,这位记者坚持认为,部长们在大约一年前就知道有一种危险的新型流感(与世卫组织密切合作)。这篇文章的结论是,按照目前的生产方法,生产出1000万剂3株流感疫苗需要大约9个月的时间。另一个令人担忧的事实是,2017/18年冬季,在南半球冬季发现的三种流感毒株中,有两种可能在北半球冬季占主导地位,它们已被纳入当年的流感疫苗。但他们被发现是错误的菌株。问题是,英国人花了9个月的时间才生产出合适数量的疫苗,但已经太迟了。
据推测,冠状病毒疫苗也存在同样的问题——即使它已经被开发和测试过。那么,还有其他的解决方案吗?答案可能是肯定的。剑桥附近的约翰英纳斯农业科学中心的乔治·罗蒙诺索夫教授开发了一种基于合成生物学的科学方法,这种方法有很大的潜力。他发现,在温室种植的植物中迅速繁殖一种鲜为人知的植物病毒(豇豆花叶病毒,CPMV)是生产流感疫苗的一种解决方案。CPMV被用来产生一种叫做类病毒颗粒(VLP)的非感染性病毒外壳。来自人类病毒的遗传信息,在这个例子中是流感病毒,用流感表面蛋白装饰外壳。
该方法已被一家名为Medicago的加拿大公司商业化。该公司有一个全资子公司,Medicago美国,位于研究三角公园(RTP)在北卡罗来纳州。自2010年以来,该公司一直在那里设有一家制造工厂。根据他们的网站,该公司从病毒样颗粒(VLPs)开始,这是Lomonossoff方法的一部分。然后他们在烟草植物的叶子中制造大量的疫苗。据说,该技术平台有助于大规模生产季节性和大流行性流感疫苗。让我们希望该公司的技术能够用于生产冠状病毒疫苗,因为他们最初的预测是流感疫苗可以大量生产——不是9个月,而是1个月。
但还有另一个有趣的基本观点。在合成生物学的许多(如果不是大多数的话)领域,基本问题是规模扩大。如何从实验室到有效的工业生产?有趣的是,农业可以是一个大规模的并行过程。每个农民都知道,如果你想获得更大的收成,你就需要种植更多的土地。据推测,这也适用于Medicago的制造方法。
最后一个有趣的事实是,Medicago在北卡罗莱纳州的制造工厂是通过与DARPA的合作而获得资金的。这是美国国防部高级研究计划局在一般技术开发,特别是合成生物学方面的重要性的另一个例子。