纳米粒子加速疫苗研制

疫苗接种技术的突破，可以加快生产针对埃博拉病毒、寨卡病毒或流感等疫情爆发的疫苗，本周已经公布。传统上，疫苗是通过在培养基中培养传染病，然后使其失活和纯化来制造的，这需要时间。但现在，奥马尔·f·汗发明了一种纳米粒子，它可以以RNA的形式将小块遗传信息传递到人体内，这些信息可以编码致病微生物的部分基因。他向克里斯·史密斯解释说，这使身体能够读取这些指令，并迅速产生保护性抗体和抗感染的白细胞。

Omar -我们决定把病人的细胞变成疫苗生产工厂。我们这样做的方法是我们使用核酸或RNA核糖核酸。这就是遗传信息。这些是你的细胞可以阅读和遵循的指令集。所以，我们可以告诉细胞自己产生疫苗，这样，我们就可以训练免疫系统，使其自身免疫，以抵抗我们输入的任何疾病。

克里斯-你所描述的听起来很像我们所说的DNA疫苗。基本原理是，你注入与你想让免疫系统制造并学会识别的东西相对应的基因信息，细胞解码DNA，然后制造那个东西。但你没有用DNA。你用的是它的相对RNA，它就像DNA，但是是单链的。它是细胞在将DNA转化为它们将要制作的配方时所使用的中间体。为什么要用RNA呢?

奥马尔DNA有一些固有的困难。第一个问题是，当你试图传递DNA指令集时，你需要让它进入细胞核。在那里你可以激活，使用和读取DNA指令集。另一个问题是DNA本质上是危险的。你放入体内的DNA有可能会整合到你正常的DNA中而这种随机整合可能会导致癌症。

Chris - RNA不能这么做。

Omar - RNA永远不会这样，所以它更安全。首先，我的同事可以制作这些指令集，我们可以为任何我们想要的疾病编程。这项技术的新颖之处在于纳米技术的传输系统。所以我做了一个特殊的分子。这是一种纳米材料。这种纳米材料能够将这些指令集打包成纳米颗粒。只要把它们注射到病人的肌肉细胞里，这样我们就能对任何疾病产生完全的保护性免疫。

你能打包一个以上的指令集吗?所以，如果我想同时针对多种物质进行多种疫苗接种，我能不能制造一种纳米粒子里面有针对多种不同实体的RNA指令这样我就只注射一次?

奥马尔:当然。在这种纳米材料中，我设计了一个巨大的有效载荷容量，这意味着我可以放入多个指令集，每个指令集编码一种独特的疾病，如果我们愿意，或者针对一种疾病设计多个目标。因此，多个指令集可以很容易地放入这种特殊的纳米材料中。

克里斯-有什么证据表明这是有效的?如果你把这个给动物真的有效吗?

奥马尔:事实上，是的。它的效果非常好。因此，利用这个系统，我们已经制造出了针对多种疾病的疫苗，包括埃博拉病毒和H1N1流感，以及弓形虫，一种微生物寄生虫。我们所做的就是给健康的动物接种这些纳米颗粒疫苗。然后我们让他们接触所有这些病原体。所有这些动物都通过一次注射存活了下来。这是一个巨大的成果。首先，单次注射意味着你不必再回到医院进行第二次加强注射。有些疫苗需要这个。尽管这些动物暴露在致命的病原体中，但它们都活了下来，而且都很健康，这就证明了这种方法是有效的。

克里斯:纳米颗粒不会引发动物对颗粒的免疫反应，所以疫苗可能会起作用，但如果你回来再试一次，免疫系统会在它有机会产生免疫之前吞噬并摧毁它。

奥马尔:不。我们对此没有问题，因为主要有两点。首先，这个系统是如此高效，以至于我们只需要很少的疫苗就可以给病人接种，这应该不会引起免疫反应。它也被设计成对身体非常耐受。