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禽流感疫苗研究应对不断演变的病毒

Wolfgang Picot

原子能机构在装备实验室和培训科学家使用核衍生技术进行快速诊断方面的帮助至关重要。(图/国际原子能机构Laura Gil Martinez)

在大多数情况下,禽流感影响禽类的方式与流感影响人类的方式相同——一些感染者感觉不到任何东西,另一些感染者出现轻微症状,在一些罕见的情况下,感染者死亡。与人类流感病毒一样,禽流感病毒也在不断变异,并进化成许多不同的毒株。其中一些病毒株可能更具传染性或致命性,导致高致病性禽流感,有些病毒株有可能传播给人类。因此,监测病毒的发展并找到控制病毒的方案是一个公共卫生问题。

1996年,一种被称为H5N1的高致病性禽流感病毒变种在中国首次出现。据联合国粮食及农业组织(粮农组织)称,到2003年,禽流感已发展成为一个全球性问题,全球范围内的禽流感疫情导致数百万只鸡死亡,并导致数十亿欧元的损失。全世界的家禽业都遭受了损失,各地当局都匆忙采取控制措施,以限制疾病的影响。东亚和东南亚的小农场主和生产者受到的打击尤其严重。

H5N1禽流感是一种人畜共患疾病,这意味着它可以传播给与受感染禽鸟密切接触的人,导致生病。虽然传播的总数相对较低,而且没有发生持续的人与人之间的传播,但对大多数受感染者的后果是严重的。世界卫生组织(世卫组织)报告说,2003年至2020年间,17个国家中只有862例人感染H5N1型禽流感,但其中一半以上是致命的。

目前,H5N1病毒在许多地区仍很活跃,全球各地都有严格的控制措施以防止其传播。但新的侵入性变种随时可能出现,严重影响国际贸易、公共卫生、国际旅游和旅行,以及家禽养殖户的生计。科学家们正在寻找控制病毒的新方案。

把接种疫苗作为解决方案的一 部分

除了监测牲畜的疾病外,随后实施的卫生规定和其他措施,如疫苗接种,在遏制禽流感方面发挥了重要作用。然而,大多数疫苗开发方法复杂且耗时。原子能机构和粮农组织目前在奥地利塞伯斯多夫的实验室正在开发一种核技术,可能有助于更快地开发疫苗,更有效地应对新的毒株。

“原子能机构拥有最前沿的核专门知识,而我们拥有丰富的动物健康免疫学经验。”粮农组织/原子能机构粮农核技术联合中心动物生产和健康实验室负责人Giovanni Cattoli说,“两者结合使我们的实验室在研究和发展新型创新动物疫苗方面处于有利地位。”

目前正在探索的方法遵循灭活病毒生产疫苗的原则,即使病毒无法感染细胞和复制。把这些无害的病毒引入家畜身上,家畜的免疫系统就会掌握它们的特性,并能为抵御真正的感染做好准备。

更快、更有效

在灭活病毒时,保持其物理结构尽可能完整至关重要。通过这种方式,免疫系统将它们识别为病毒,并能有效应对未来的病毒感染。科学家们称这种特性为“抗原性”,他们试图保持灭活病毒的抗原性,以制造有效的疫苗。这一点是通过对病毒进行照射来实现的。

主流疫苗生产策略包括使用化学方法或热灭活方法,破坏病毒及其抗原性,对病毒进行预定辐射剂量的照射,效果会更好,因为这种方法可以更好地保护它们的结构。

原子能机构疫苗开发和免疫学领域首席科学家Viskam Wijewardana说:“我们使用精确的辐射量来保护病毒蛋白质结构。因此,免疫系统将更好地识别并更有效地对抗感染。”

Wijewardana说:“利用这种辐照方法,我们可能比目前工业上使用的方法更快、更有效地对付不断演变的新病毒株,最终可能有助于拯救更多的禽类,并有可能挽救人类生命。”原子能机构目前正在进行实验,以确定生产有效疫苗需要的辐射剂量。

经辐照后,原子能机构科学家用电子显微镜检查病毒的结构完整性。在这些实验过程中收集的数据,将逐渐使人们掌握获得最佳结果所需的辐射量。再经过测试,确定这种疫苗原型引发的免疫反应是否仍然能够识别和中和感染性病毒,从而保护动物免受疾病的侵袭。原子能机构和粮农组织将向科学界公开发表研究结果,使科学界能够利用这些数据开发和制造疫苗。如果成功,拟议的战略将有助于生产疫苗,以相对快速和经济高效地对抗新的病毒变种,并可能有助于解决未来禽流感疫情和其他跨界动物疾病和动物传染性疾病。

2021.09
Vol. 62-3

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