從新冠疫苗加強劑到每年一次的流感疫苗，我們大多數人都想知道：為什麼這麼多、這麼頻繁？
更新疫苗是有原因的。病毒會迅速變異，這可以幫助它們逃離人體的免疫系統，使先前接種過疫苗的人面臨感染的風險。使用人工智慧建模，科學家越來越能夠 預測病毒將如何進化。但它們變異得很快，而我們仍在追趕。
另一個策略是用通用疫苗打破這個循環，這種疫苗可以訓練身體辨識病毒，儘管病毒發生了突變。這種疫苗可以消滅新的流感病毒株，即使病毒已經轉變為幾乎無法辨識的形式。該戰略還可能最終帶來 愛滋病毒等疫苗，迄今為止已 臭名昭著地逃避 幾十年的努力。
本月，由加州大學河濱分校丁守偉博士領導的團隊， 設計了疫苗 它釋放了人體免疫系統中令人驚訝的成分來抵抗入侵的病毒。
在沒有功能性免疫細胞來抵抗感染的幼鼠中，疫苗可以抵抗致命劑量的致命病毒。初次注射後，保護作用至少持續 90 天。
該策略依賴於一個有爭議的理論。大多數植物和真菌對破壞其遺傳物質的病毒具有先天的防禦能力。科學家長期以來一直在爭論RNA幹擾（RNAi）是否存在於哺乳動物（包括人類）中。
「這是一個令人難以置信的系統，因為它可以適應任何病毒，」瑞士聯邦理工學院的 Olivier Voinnet 博士與丁一起支持了這一理論， 告訴 性質 下旬2013。
隱藏的 RNA 宇宙
RNA分子通常與基因翻譯成蛋白質有關。
但它們不僅僅是生物信使。各種各樣的小 RNA 分子在我們的細胞中游盪。 DNA 翻譯過程中，有些蛋白質成分穿過細胞。其他人則改變 DNA 的表達方式，甚至可能作為遺傳方法。
但免疫的基礎是小幹擾 RNA 分子，即 siRNA。在植物和無脊椎動物中，這些分子是抵禦病毒攻擊的惡毒防禦者。為了複製，病毒需要劫持宿主細胞的機制來複製它們的遺傳物質—通常是 RNA。被入侵的細胞辨識外來遺傳物質並自動發動攻擊。
在這種稱為 RNA 幹擾的攻擊過程中，細胞將入侵病毒的 RNA 基因組切成小塊－siRNA。然後細胞將這些病毒 siRNA 分子噴入體內以警告免疫系統。這些分子也直接抓住入侵病毒的基因組，阻止複製。
關鍵在於：基於抗體的疫苗通常針對病毒上的一兩個位置，如果這些位置改變其組成，則它們很容易發生突變。 RNA幹擾會產生數千個覆蓋整個基因組的siRNA分子—即使病毒的一部分發生突變，其餘部分仍容易受到攻擊。
這種強大的防禦系統可以推出新一代疫苗。只有一個問題。雖然它在植物和蒼蠅中被觀察到，但它是否存在於哺乳動物中仍不清楚。 備受爭議.
「我們相信 RNAi 的抗病毒作用已有數億年之久，」Ding 告訴 性質 2013 年，“為什麼我們哺乳動物會放棄如此有效的防禦？”
天生的病毒殺手
在2013年的研究中 in 科學Ding 及其同事提出，哺乳動物也有一種抗病毒 siRNA 機制——它只是被大多數病毒攜帶的基因抑制。該基因被稱為 B2，其作用就像一個“煞車”，透過破壞宿主細胞製造 siRNA 片段的能力來抑制宿主細胞的任何 RNA 幹擾反應。
去除 B2 應該會讓 RNA 幹擾重新發揮作用。 為了證明理論，團隊基因改造了一種沒有功能性 B2 基因的病毒，並試圖感染倉鼠細胞和免疫功能低下的小老鼠。它被稱為野田村病毒，在野外透過蚊子傳播，通常是致命的。
但如果沒有 B2，即使是致命劑量的病毒也會失去傳染力。小老鼠迅速產生大量的 siRNA 分子來清除入侵者。結果，感染從未發生，而這些生物——即使免疫功能已經受損——也得以存活。
“我堅信 RNAi 反應至少與一些感染哺乳動物的病毒有關，” 說過 當時的丁。
新時代疫苗
許多疫苗含有死病毒或活病毒但經過修飾的版本，以訓練免疫系統。當再次面對病毒時，身體會產生T細胞來殺死目標，B細胞會產生抗體，以及其他免疫「記憶」細胞以警惕未來的攻擊。但它們的影響並不總是持久，尤其是在病毒變異的情況下。
觸發人體的 siRNA 反應不是召集 T 細胞和 B 細胞，而是提供另一種類型的免疫防禦。這可以透過刪除活病毒中的 B2 基因來完成。這些病毒可以配製為一種新型疫苗，該團隊一直致力於開發這種疫苗，並依靠 RNA 幹擾來抵禦入侵者。理論上，疫苗引發的大量 siRNA 分子也能提供一些對未來感染的保護。
「如果我們製造出一種無法產生抑制 RNAi [RNA 幹擾] 的蛋白質的突變病毒，我們就可以削弱該病毒。它可以複製到一定程度，但隨後輸給宿主 RNAi 反應，」Ding 說過 在有關最新研究的新聞稿中。 “以這種方式減弱的病毒可以用作增強我們的 RNAi 免疫系統的疫苗。”
In 該研究之後，他的團隊嘗試透過移除野田村病毒的 B2 基因來對抗野田村病毒。
研究小組為幼年和成年小鼠接種了疫苗，這兩種小鼠的基因免疫功能都受到損害，無法啟動 T 細胞或 B 細胞防禦。在短短兩天內，單次注射就完全保護了小鼠免受致命劑量病毒的侵害，並且效果持續了三個多月。
病毒對弱勢族群——嬰兒、老年人和免疫功能低下的人——危害最大。由於免疫系統較弱，目前的疫苗並不總是那麼有效。觸發 siRNA 可能是挽救生命的替代策略。
儘管它在小鼠身上有效，但人類是否會有類似的反應還有待觀察。但還有很多值得期待的事。 B2「制動」蛋白也在許多其他常見病毒中發現，包括登革熱、流感以及引起發燒、皮疹和水泡的病毒家族。
該團隊已經在研究一種新的流感疫苗，使用不含 B2 蛋白的活病毒。如果成功的話，該疫苗可能會被製成鼻噴劑——忘掉針刺。如果他們的 siRNA 理論成立，那麼這種疫苗可能會抵抗病毒，即使它變異成新病毒株。劇本還可以進行修改，以應對新的 Covid 變種、RSV 或接下來向我們拋出的任何性質。
研究作者榮海博士說，這種疫苗策略“廣泛適用於任何數量的病毒，對病毒的任何變種廣泛有效，並且對廣泛的人群是安全的” 說過 在新聞稿中。 “這可能是我們一直在尋找的通用疫苗。”
