白话灭活疫苗和mRNA疫苗原理

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posted on 28 Apr 2022 under category 生命科学

灭活疫苗

灭活疫苗是新冠病毒支离破碎的尸体。病毒尸体没有入侵细胞的能力。

灭活疫苗注射入人体后,面对入侵的病毒碎片,人体骨髓干细胞会生成特殊的B细胞,这些B细胞能分泌可以识别新冠病毒碎片的抗体(下面简称新冠抗体)。

人感染新冠病毒后,新冠抗体会粘住新冠病毒,阻止病毒入侵细胞。

一种B细胞生成一种抗体,一种抗体针对一种入侵者。人体内出现不同入侵者后,刺激骨髓干细胞生成不同的B细胞、分泌不同的抗体。一般需要3-5天时间,才能完成 生成B细胞+B细胞分泌大量抗体 这一过程。

抗体过一段时间就消退了,但对应的B细胞还在。后续感染新冠时,这类B细胞直接开始生产新冠抗体,节省了骨髓干细胞培养B细胞的时间。当然,时间长了,这些B细胞也会死光。

灭活疫苗的缺点是,生产过程中需要先培养活的新冠病毒,是个大毒窝,所以生产车间的安全等级要求很高。

mRNA疫苗

mRNA疫苗,是将一段新冠病毒的基因包裹在特殊的小球(脂质纳米粒 LNP)中。小球注射入人体后,可以欺骗细胞膜,进入人体细胞。在人体细胞中,这些小球分解开,释放出被包裹的新冠病毒基因片段。细胞中的新冠病毒基因片段,在人体细胞工厂帮助下,组装出 “部分” 新冠病毒。这些病毒片段没有复制能力,所以不会对人体产生伤害。

mRNA疫苗既可以生成抗体,也可以让部分人体细胞“假”感染病毒(因为mRNA疫苗钻进了人体细胞),从而同时激发 抗体免疫(类似于灭活疫苗,培育可以生产新冠抗体的B细胞)和 T细胞免疫(提前训练T细胞识别 被病毒感染的人体细胞,从而可以快速攻击被新冠病毒感染的细胞)。

mRNA疫苗生成的病毒片段目标明确,比灭活疫苗中的病毒碎片可控。如果设计合理,产生抗体免疫和T细胞免疫的效率更高。

mRNA疫苗的缺点是, 1)基因片段很脆弱,如何让基因片段稳定的进入人体细胞,需要很多特殊的技术。 2)不同的基因片段设计,产生的免疫效果各不相同,需要仔细筛选。 3)BNT和Moderna疫苗都选择了较为复杂的新冠病毒触角基因(Spike),基因比较长,为了长时间存储和运输,对低温存储要求很高。

mRNA疫苗的关键技术——脂质纳米颗粒LNP的原理简介