疫苗預(yù)先訓(xùn)練我們身體怎樣識別和壓制特殊的入侵者。
Avaccinetrainsthebodyinadvancehowtorecognizeandneutralizeaspecificinvader.
演講實錄:
你是否曾經(jīng)擔心過什么將置于你于死地?心臟病或者癌癥,還是車禍呢?我們大多數(shù)擔心一些我們無法控制的事情:比如戰(zhàn)爭、恐怖主義、或者是剛剛在海地發(fā)生的悲慘的地震。那么到底是什么真正地威脅著我們?nèi)祟惸兀繋啄昵?,VaclavSmil教授就試圖結(jié)算一種可能性來自于突發(fā)性大災(zāi)難。這種災(zāi)難足使人類的歷史得以改變。他稱其這類災(zāi)難為“大規(guī)模致命間斷性災(zāi)難”其意思就是它們將會造成超過一億人的死亡。這將發(fā)生在在將來50年里。他觀察到另一場世界大戰(zhàn)、大規(guī)?;鹕奖l(fā)、甚至是小行星撞擊地球的某種可能會發(fā)生的機會。他對比所有可能相似的事件,從所有的事件當中,其中最為接近可能發(fā)生的事件就是嚴重的流感大流行。盡管你們可能認為流感只是很嚴重的感冒罷啦。但是它是致命的。每年在美國有36000人死于季節(jié)性流感。在發(fā)展中國家,這個數(shù)據(jù)更為高一些,其死亡的總數(shù)應(yīng)該高出美國的死亡人數(shù)一大節(jié)。所存在的問題就是,如果病毒偶爾變異,甚至更為急劇的變異,從根本上來說,它就是一個新的病毒。那么之后,我們又將迎來新的流感大流行。
在1989年,一種新的病毒出現(xiàn)。這種病毒已經(jīng)奪走了5000萬到1億人的性命。它的傳播就像死野火一樣迅速。一些人的流感癥狀正出現(xiàn)不久就死掉了。難道我們今天更為安全了嗎?然而,我們看起來似乎逃過了一劫——發(fā)生在今年的致命性大流感。卻讓我們極為
恐懼。這樣流感會在任何時候再次爆發(fā)。有一個好消息是:我們在一個新的時代,這個時代聚合了科學、技術(shù)、全球化,創(chuàng)造了史無前例的可能性。這種可能性就是創(chuàng)造歷史,通過阻止
傳染病得以實現(xiàn)。然而由傳染病造成的死亡人數(shù)占全球總死亡人數(shù)的五分之一,它還將在我們這個星球上創(chuàng)造無數(shù)悲劇。我們所要做的就是這些。我們正在阻止這幾百人死去,運用現(xiàn)有的疫苗。如果我們可以讓更多的人接種疫苗的話,我們當然肯定可以挽救更多人的生命。但是我們要是能使用最新的、更好的疫苗來預(yù)防瘧疾、
肺結(jié)核、艾滋病、肺炎、痢疾、流感,我們結(jié)束這種苦難。這種困難一直存在我們之上。
所以我在這里向你們介紹一下疫苗。第一點,我得解釋為什么它們這么對我們?nèi)绱酥匾R驗橐呙绲耐φ绲吐暭氄Z一般。它們起作用的時候,它們正在改變著歷史??墒侵螅銈儙缀鹾茈y聽見它們了?,F(xiàn)在,我們中間一些年齡夠大的人手臂上會留下一個小的、圓形的小疤痕。這是因為我們在小時候接種疫苗時候留下的印記。你最后一次擔心天花疾病的時候,這種疾病在上個世紀已經(jīng)奪走了近5億人的性命。但現(xiàn)在難道已經(jīng)不存在我們身邊了嗎?或者說小兒麻痹癥——有多少人還記得鐵肺?我們從沒有看到這樣的現(xiàn)象。是因為疫苗的出現(xiàn)。
現(xiàn)在你會感覺著挺有趣。因為新的30種奇特病毒已經(jīng)能被疫苗預(yù)防住了。但是我們?nèi)匀皇艿桨滩《竞土鞲械耐{。這又是為什么呢?這里我想讓你們知道一個小小的但是有些骯臟的秘密。直到如今,我們從沒有去了解過疫苗到底是怎樣起作用的。我們所知道的是它們是通過舊式的反復(fù)試驗得以實現(xiàn)其作用的。你得到一個病原體,你改良它。之后你把它注入人體或者動物身體里,這時你會看到發(fā)生什么。這個可以對付大多數(shù)的病原體,即使是一些狡詐的病原體,像流感病毒。但是對付艾滋病毒就不行了。因為人類對艾滋病毒沒有天然的免疫性。
所以我們探索疫苗的起作用的方式?;旧蟻碚f,它們是創(chuàng)造一個為你的免疫系統(tǒng)武器的隱藏所之類的東西。當你需要的時候,你就可以通過它來部署武器。現(xiàn)在,當你病毒感染了,一切正常運轉(zhuǎn)的是它會用幾天或者幾周的時間為你的身體奮力還擊,它們會全力以赴去做。也許這太晚了些。如果你提前免疫的話,那么你將增強你身體的實力、預(yù)先訓(xùn)練識別、并且擊敗這些詭異的病毒。這就是疫苗怎樣起作用的?,F(xiàn)在,讓我們來看看一段視頻,這是我們在TED上初次亮相。將向你們展示感染性艾滋病毒怎樣發(fā)生的。
敘述者:疫苗預(yù)先訓(xùn)練我們身體怎樣識別和壓制特殊的入侵者。一旦艾滋病毒穿過身體黏膜障礙,它就開始破壞免疫細胞不斷進行自我復(fù)制。入侵者會吸引人體免疫系統(tǒng)“前線部隊”的注意力。如樹突細胞、巨噬細胞,抓住病毒,同時展現(xiàn)它的每一部分。艾滋病毒產(chǎn)生的記憶細胞,一旦他們學會了,就會被激活。艾滋病病毒碰到人體的“前線部隊”艾滋病病毒的記憶細胞迅速分派適當?shù)奈淦鳌S洃汢細胞變成血漿細胞,而血漿細胞會產(chǎn)生一波又一波特殊抗體。這些抗體將會抓住艾滋病病毒,以其組織艾滋病病毒感染其他的細胞。殺傷T細胞中隊會尋找并破壞被艾滋病病毒感染的細胞。病毒就這樣被打敗了。如果沒有疫苗,我們身體可能會要一周多時間才會對病毒作出反應(yīng)。到那時,與艾滋病病毒的戰(zhàn)斗必然是失敗的了。
SethBerkley:非??岬囊曨l,難道不是嗎?你們剛剛所看到視頻里的抗體的行為那就是大部分疫苗起作用的過程。所以真正的問題就是:我們怎樣確保我們的身體能產(chǎn)生我們所需要的抗體,抵抗流感和艾滋病病毒呢?面對大部分病毒最大的挑戰(zhàn)就是病毒總是在變換。我們一起來看一看流感病毒。在這個流感病毒示意圖中,那些不同顏色尖狀物就是病毒用來感染你的身體的。同樣也是抗體用來抓住并且壓制這些病毒。一旦病毒開始變異,它們開始改變自己形狀,抗體這時候就難以識別這些病毒。所以這就是每一年,為什么你總是感染這些與眾不同的流感病毒的原因了。這也就是,為什么每年春天我們可以做好的設(shè)想一下,至少三類病毒會在明年流行的原因。我們把這些病毒制作出一種疫苗,在秋季加緊投入生產(chǎn)。
可是更糟糕的是大部分流感病毒,流感病毒A會感染動物。而那些動物就是生活在人類身邊。病毒會在這些動物中再次重組。還有就是,野生水生鳥類會攜帶眾所周知多種流行性感冒病毒。你們已經(jīng)處在這種情況當中了。2003年,我們遭遇一種H5N1病毒。它能從鳥類傳染到人類,在一些個例中出現(xiàn)這種情況。這種病毒造成了70%的死亡率。現(xiàn)在幸運的是盡管一些特殊的病毒在一段時間令人恐懼害怕,但是它們不會在人與人之間傳播那樣輕易地傳播。今年的H1N1病毒,其實是人類、飛禽、豬的混合病毒。這種病毒首先在墨西哥產(chǎn)生。這種病毒很容易傳播,但幸運的是,它傳染性并沒有那沒強。所以,在某種意義上,我們?nèi)允呛苄疫\的,但是你們知道,在任何時候,另一只鳥就從天空飛過。
現(xiàn)在我們來看看艾滋病病毒。正如流感一樣多變的,艾滋病毒讓流感病毒相形見絀,就像直布羅陀海峽的巖石不起眼。艾滋病毒是最狡猾,最難纏的病毒,也是科學家面對的最難對付的病毒。艾滋病毒急劇變異。它甚至可以躲騙過免疫系統(tǒng)。它會攻擊那些抗擊它的免疫細胞。之后它會迅速的隱藏自己。艾滋病毒隱藏在你的基因組里。這里幻燈片向我們展示的是流感基因多變性,相比艾滋病毒,艾滋病毒是一個更為使人迷惑的目標。在之前你們在視頻中看到從感染細胞中產(chǎn)生出一組新的病毒,現(xiàn)在我們意識到這樣的情形發(fā)生在每一個感染的人身體內(nèi),它們有成千上百萬個,但是每一個都稍有不同。所以要尋找到識別并且擊敗所有的病毒的有效的武器,這是一件更為艱難的事。
自從艾滋病毒被確認為引起艾滋病的原兇以來,已經(jīng)有27年了。我們已經(jīng)研制了越來越多的藥物來治療艾滋病,然而艾滋病毒會所有的病毒聚集起來。這使這些藥物難以達到治療效果。但是這已經(jīng)表明我們科學的(在對艾滋病毒的戰(zhàn)斗中)巨大的勝利——因為這些藥物讓艾滋病不再等同于宣判死刑,至少對于那些能接觸到藥物的人來說,盡管疫苗的作用實際上完全不同。一些大公司也不再做疫苗之類,因為他們認為科學如此艱難,而做疫苗卻又是這樣不賺錢的業(yè)務(wù)。很多人都認為研制出艾滋病毒的疫苗簡直是天方夜譚。但是現(xiàn)在,證據(jù)顯示這是有可能的。
今年九月,我們有一個令人驚奇和令人興奮的發(fā)現(xiàn)。在泰國的臨床實驗中得以這一發(fā)現(xiàn)的。這是我們第一次發(fā)現(xiàn)艾滋病毒在人體中怎樣進行的,盡管我們的發(fā)現(xiàn)是有限的。一種特殊的疫苗在十多年前就研制出來了。更新的理念和最近的測試顯示在動物樣本中有著很好的前景。但是在過去的幾個月中,研究人員已經(jīng)從感染艾滋病毒個體的血液中分離出新的一種有著明顯的防御能力的抗體。那這意味著什么呢?早些時候我們看到艾滋病毒是急劇變化的病毒。這種具有廣泛中和能力的抗體能依附并且破壞病毒的多種變化能力。如果你取得這樣疫苗并且把它注入猴子樣本中,抗體應(yīng)對感染提供全面的保護。另外,這些研究院發(fā)現(xiàn)艾滋病毒新的靶點——抗體抓住的地方。這一點特別就是抗體不會改變在病毒變異的時候。這就好像盡管病毒換了自己衣服,但是它仍然穿著同樣的短襪。現(xiàn)在我們的工作就是讓我們的身體厭惡這些短襪。
這就是我們現(xiàn)在處境。泰國實驗結(jié)果告訴我們,我們能研制出艾滋病毒疫苗??贵w的發(fā)現(xiàn)告訴我們我們能做到。這樣的策略,我們返回我們之前工作,從抗體到制造出預(yù)選疫苗。在疫苗研究之前這從未這樣做過。我們稱這一過程為還原接種疫苗學。這一理論的應(yīng)用已經(jīng)超出艾滋病領(lǐng)域。所以我們想到這種方法。我們已經(jīng)取得了這些我們確認的新的抗體,我們知道這些疫苗能抓住很多多變的病毒。我們知道疫苗能抓住特殊的病毒。所以我們能構(gòu)想出這些病毒更為精確的結(jié)構(gòu),通過疫苗就可以做到。我們希望我們能促使你們的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生相匹配的抗體。這樣能將產(chǎn)生一種通用的艾滋病毒疫苗?,F(xiàn)在,這聽起來挺容易的。因為它的結(jié)構(gòu)的確看起來像這種藍色抗體簡圖一樣,粘附在黃色節(jié)點。正如你們可以想象的,這些三維結(jié)構(gòu)圖是非常更為難以制作的。如果你們能有想法幫助我們解決這問題,我們很愿意聽聽你的想法。
但是,現(xiàn)在我們對艾滋病研究的確幫助我們發(fā)明其他病毒的疫苗。例如,一個生物科技公司現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對付流感廣泛中和能力的抗體。以及針對流感病毒的新型抗體。他們正在研制一種雞尾酒類型的抗體。這種能抗體能治療嚴重的流感病例。長遠來看,我們能做的是使用還原接種技術(shù)來生產(chǎn)防御性流感疫苗。現(xiàn)在,還原接種技術(shù)是一種在所謂理性疫苗設(shè)計范圍內(nèi)的技術(shù)。
我再給你另一個例子。我們之前所說到在流感病毒表面的H和M的刺突。注意看到這些其他的更小的突起物。這些突起物都隱藏在疫苗系統(tǒng)里?,F(xiàn)在結(jié)果證明的這些節(jié)點在病毒變異之時并沒有改變。如果你的身體特定的抗體能損害這些病毒,那么你的身體就能抵抗所有這類的流感。到現(xiàn)在為止,動物測試顯示這樣一種疫苗能抵抗預(yù)防這些病毒。盡管你會感染一些輕微的流感。如果這些疫苗子運用在人身體中,我們說道的就是一種通用的疫苗。這樣我們不要每年在去研制改變。最終我們會抹掉這種死亡威脅。實際上,我們認為這樣流感就僅僅是一次重感冒。
當然,可以想象的最好的疫苗在某種程度上是有價值的。我們給疫苗給那些需要的每一個人。所以為了達到這樣目的,我們不得不把巧妙的疫苗設(shè)計與精細生產(chǎn)方法以及聰明的銷售方式相結(jié)合。你們回想幾個月前。六月份,世界衛(wèi)生組織宣布41年來第一個全球流感病毒。美國政府承諾15億劑疫苗將會在10月15日生產(chǎn)出來以應(yīng)對流感高峰。同樣也承諾會向發(fā)展中國家提供這些疫苗。數(shù)億美元將會花費在提高疫苗的產(chǎn)量上。在之前我們又是怎樣的?
那時我們首先想到怎樣研制疫苗,怎樣生產(chǎn)這些疫苗。那是在20世紀40年代初期。那是一段緩慢而復(fù)雜的過程。因為我們整個過程都要依賴雞蛋,上百萬的活雞蛋。病毒只能通過這樣活雞蛋才能生長。的確最后也證明這一點。對于流感,雞蛋相當有用。對于大部分種類病毒,你可能每個雞蛋會產(chǎn)出一到兩劑疫苗。我們是幸運的。我們生活在生物
醫(yī)藥飛速發(fā)展的時代。即使是今天,我們的流感疫苗也是來自這些雞蛋。
來自這些數(shù)以億計的雞蛋。這些幾乎沒有改變過。系統(tǒng)是可靠的。但是現(xiàn)在問題是,你們不知道一種病毒是怎樣生產(chǎn)的。今年豬流感病毒在早期生產(chǎn)中很難生產(chǎn),基本上每只蛋產(chǎn)6劑疫苗。這可是一種令人害怕的想法。如果野生飛禽又飛回來,那又會怎么樣呢?你可能都知道禽流感病毒能感染家禽。那時,我們就沒有生產(chǎn)疫苗的雞蛋了。Dan,如果你想要上百億個雞蛋來自你們的農(nóng)場。我知道哪里可以得到這些雞蛋?,F(xiàn)在全球能生產(chǎn)3.5億劑3種流感病毒的疫苗。我們能提產(chǎn)到12億劑疫苗。如果我們只生產(chǎn)一類病毒的疫苗例如豬流感。但是我們想到我們的工廠正在熱火生產(chǎn)因為,2004年,美國產(chǎn)量減產(chǎn)一般是由于一種疫苗受到污染。這一生產(chǎn)過程需要半年多的時間。
我們現(xiàn)在是否比我們1918年那時準備更好嗎?當然,隨著新科技興起,我希望我們可以確定的說“是”。想象一下,如果我們能為全球生產(chǎn)足夠的流感疫苗。但是我們只要花費現(xiàn)在在美國疫苗生產(chǎn)費用一半還好少。我們運用新技術(shù)這是可以實現(xiàn)的。這里有一個例子。我之前工作過家公司已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一種H刺突流感病毒。這種病毒能激發(fā)免疫系統(tǒng)。如果你能消除這種病毒,并且把它粘附在另一種不同細菌的尾巴上。這樣就可以激起免疫系統(tǒng)的反應(yīng)。他們已經(jīng)研制出一種強有力的流感病毒戰(zhàn)士。這種疫苗相當?shù)奈⑿?。這種疫苗能普通的細菌中就能產(chǎn)生?,F(xiàn)在這種細菌繁殖非??焖佟_@就好像制造酸奶一樣。所以我們能在幾個工廠就能在幾周內(nèi)生產(chǎn)豬流感病毒。但是我們并不需要使用雞蛋。而且我們只要花費現(xiàn)在生產(chǎn)方式的費用的一小部分就可以了。
這只是幾種疫苗新科技的比較。除了根本上提高產(chǎn)量和大幅度節(jié)約生產(chǎn)成本之外,就我們剛才說道的E.coli方法,這種方法還節(jié)約了時間,這就意味著拯救更多生命。發(fā)展中國家大部分發(fā)展中國家脫離了時代的潮流,他們卻看到了這種替代技術(shù)的巨大潛力。他們正在超越西方的發(fā)達國家。印度、墨西哥以及其他發(fā)展中國家正在做流感疫苗的實驗。他們也許處于領(lǐng)先地位。我們看到這種疫苗的用途性,因為這些技術(shù)如此高效率,而且相對便宜。那么幾十億的普通大眾也能接種這種救命的疫苗。如果我們構(gòu)想出銷售這些疫苗方式。
最近我們在想,我們在研究新的感染性疾病,一次又一次的出現(xiàn)。每隔幾年都會出現(xiàn)。某一天,也許很快又會出現(xiàn)一種威脅我們的新的病毒。然而這次我們將最快作出反應(yīng),在百萬人逝去之前,我們將做到。幸運的是,今年的流感病毒相對微弱。我剛說“幸運”是因為在過去發(fā)展中國家?guī)缀鯖]有一人接種過疫苗。如果那些有著政治和金融遠見的投資者來持續(xù)我們對疫苗生產(chǎn)的投資。我們將掌握疫苗技術(shù)的新工具。運用這些新工具,我們能生產(chǎn)出低廉的、普通大眾都買得起的疫苗。這樣可以保障那些健康而充實有效的生命。每年流感不會再奪走50多萬的生命了。每年艾滋病也不會再奪走200多萬的生命。不論是貧窮或嬴弱的人們,也不會在受到感染性疾病的威脅餓了。的確,不會威脅到任何人。然而不會再有VaclavSmil’s這樣的大規(guī)模非持續(xù)性致命疾病了。我們能保證生命的延續(xù)?,F(xiàn)在世界需要的就是這些新的疫苗,我們能生產(chǎn)出來。
非常感謝!
ChrisAnderson:謝謝。(掌聲)謝謝,科學日新月異變化著。在你看來,我的意思是,你在想什么時候,就拿艾滋病毒來說,我們會使用上這種已經(jīng)存在的游戲替換式疫苗呢?
SethBerkley:任何時候游戲不斷替換。因為我們現(xiàn)在的面對的問題是正如我們剛才向你們展現(xiàn)疫苗在人體如何工作的。我們需要更好的一種。人類的身體可以使用這類抗體就可以對
抗病毒。如果我們知道它們怎么工作的,之后我們就研制出疫苗。真正有趣的是有些跡象證明我們已經(jīng)開始解決這些問題。所以研制速度仍是我們的一大挑戰(zhàn)。
ChrisAnderson:在你看來,你是否認為還要五年的時間才研制出下一種疫苗呢?
SethBerkley:每個人都說要十年,但是幾十年已經(jīng)過去了。我個人不喜歡給科學發(fā)明一種時間限制。那是那些投入研究的資金正在用于支付股東紅利。
ChrisAnderson:它們與通用的流感疫苗是同樣的嗎?
SethBerkley:我認為流感是不同的。一旦我們遇到一大股的流感時——正如我們剛剛展示的,我們有一批相當酷而且非常有用的技術(shù)已經(jīng)準備好了。它們看起來不錯。還有一個問題我們過去投資在傳統(tǒng)技上。因為那是過去合適的方式。你也能用一種你混合化學用品的佐劑。這也正是歐洲國家在做的,要是我們能稀釋出我們提供的流感病毒,然后研制出更多的。但是,說道MichaelSpecter說的話,抗疫苗的病毒可不希望這樣的事發(fā)生。
ChrisAnderson:瘧疾疫苗實現(xiàn)當落后了吧?
SethBerkley:不,瘧疾,我們已經(jīng)早期試驗中發(fā)現(xiàn)一種瘧疾疫苗候選者表現(xiàn)非常有效?,F(xiàn)在已經(jīng)進入了第三階段的實驗。它現(xiàn)在可能不是那沒完美的疫苗,但是它正在改進中。
ChrisAnderson:Seth,像我們大家一樣每個月工作,像我們一樣,制作一些東西。我們會感到非??鞓?。你們已經(jīng)投入研究這一領(lǐng)域有十多年了。我得向你和你的同事致敬,以及你們的研究成果。這個世界需要像你們這樣的一類人。謝謝你們!
SethBerkley:謝謝。