实验室正在试验新的(未经证实的)方法来快速制造冠状病毒疫苗
新冠肺炎疫情导致全球社会、经济和教育交流陷入停滞。目前，公共卫生官员依靠社交距离等工具来最大限度地减少病毒的危害，但从长远来看，COVID-19疫苗是恢复正常的最大希望。
它研制一种疫苗通常需要几年时间但面对冠状病毒，生物技术公司监管机构正在采取积极措施，以便更快地广泛提供COVID-19疫苗。
我研究生物制造和合成生物学看到这一前所未有的努力推动疫苗开发的极限是令人着迷的。世界各地的公共和私人实验室都在追求从未进行过如此大规模测试的尖端疫苗工程策略。如果这些努力取得成功，这种疫苗将成为抗击或预防未来COVID流行病的重要工具。
疫苗的工作原理
身体第一次暴露在新病毒,它需要数周时间来建立抗体和其他防御机制这将会击退它。这给了病毒足够的时间来复制并使人生病。
然而，免疫系统有记忆。如果之前遇到过病毒，身体可以迅速部署防御系统来抵御入侵者，并在完全感染之前将病毒中和。
这就是疫苗背后的想法:给身体一个机会来建立防御未来可能遇到的病毒。并不是所有的疫苗都能产生同样的免疫准备水平最初的免疫反应越强，疫苗就越好——但有准备总比没有好。
研制疫苗的传统方法是培养灭活病毒并注射给患者。这些不会让你生病，但一旦接触到这些“死”病毒，免疫系统就会在未来有必要的时候，拥有对抗病毒的武器。
不幸的是，弄清楚如何在工业规模上培养一种新病毒是复杂的，一旦完成，这个过程本身往往是缓慢、困难和潜在的风险。例如，流感疫苗是通过在数百万个鸡蛋中培养病毒来生产的。整个过程需要4个月。此外，在处理一种没有药物或疫苗的病毒时，更安全的做法是避免大量种植，因为担心它可能会意外地泄漏出工厂，使情况变得比现在更糟。
随着冠状病毒将时间变成生死攸关的问题，近50个公共和私人实验室正在转向更新、更安全、更快的方法来开发冠状病毒疫苗。
蛋白质疫苗
与其注射整个病毒，不如用单一病毒成分给人接种疫苗。最常用的片段是来自病毒表面的蛋白质。如果活病毒进入人体，这些表面蛋白很容易被病毒识别免疫系统．这种方法更容易、更快和更安全，因为病毒蛋白可以在体内产生细胞培养．
两家公司,赛诺菲安万特而且Novawax，都在发展基于SARS-CoV-2峰值的蛋白质疫苗蛋白质是导致COVID-19的新型冠状病毒表面的塔形结构。
基于蛋白质的疫苗，也称为重组疫苗，已经被用于预防HPV等病毒感染的疫苗．与传统的全病毒疫苗相比，它们的生产要简单得多，但开发新工艺仍然需要一年的时间，在制造工艺开发完成后，生产疫苗仍需要几周的时间。世界需要更快的东西。
基于基因疫苗
从理论上讲，制造疫苗最简单、最快的方法是让人体自身细胞产生微量的病毒蛋白，从而引发免疫反应。为了做到这一点，研究人员转向了遗传学。
第一种基因方法使用DNA。一种编码冠状病毒蛋白质的单一基因被注射到患者的细胞中，希望一小部分DNA分子能找到进入细胞核的途径。在那里，它们会被复制成一个RNA分子，然后被细胞读取，产生病毒蛋白。但是用这种方法很难让人体产生足够的蛋白质。通常情况下，只有很少的DNA能到达细胞核，细胞不能产生足够数量的蛋白质来引发足够强的免疫反应。
到目前为止，还是有的目前FDA还没有批准DNA疫苗对于人类来说，这种方法的成功与否一直是有限的。但希望还是有的。2016年，几个小组开发了候选人使用这种技术的寨卡疫苗至少有一家公司，INOVIO制药公司正在开发伊诺- 4800这是一种新型冠状病毒的DNA候选疫苗。
DNA疫苗的瓶颈是将DNA送到细胞核转录成RNA。直接使用RNA的疫苗可能能够克服这个问题。由于RNA一进入细胞就被翻译成蛋白质，这种方法导致更强的免疫反应而不是DNA疫苗。然而，RNA的分解速度比DNA快。
不过，这并没有阻止许多公司进行尝试。在美国值得注意的是Moderna3月16日，美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)宣布开始临床试验Moderna的主要冠状病毒候选疫苗mRNA-1273。
制造DNA和RNA依赖于标准化和相当简单的过程。DNA疫苗是在细菌中产生的在一夜之间生长RNA疫苗是在试管中生产的只需要几个小时的生化反应。与传统疫苗或蛋白质疫苗相比，基于基因的疫苗可以非常快地生产出来。
友好病毒疫苗
基因疫苗的主要问题是将DNA或RNA送到需要的地方。解决这一挑战的一种优雅方法是使用无害的病毒作为传递系统。病毒非常善于穿透细胞;一旦进入，病毒携带SARS-CoV-2基因的病毒可以利用细胞机制产生蛋白质，引发对冠状病毒的免疫反应。
世界上有几家公司正在采用这种技术。例如，香港CanSino生物制剂插入的是编码峰值的冠状病毒基因吗蛋白质成一个腺病毒．他们使用这种策略来生产第一种政府批准的埃博拉疫苗，以及一种工程腺病毒的临床试验，该病毒可以预防艾滋病冠状病毒已经在中国开始了。
无害病毒疫苗的生产比DNA或RNA疫苗的生产要慢，因为它涉及培养生长缓慢的哺乳动物细胞。然而，就像基于基因的疫苗的生产一样，它们依赖于现有的流程，这些流程利用了为制造而优化的病毒。
用不完善的疫苗控制疫情
虽然COVID-19疫苗的研发速度是前所未有的，但大规模疫苗接种的时间表仍不确定。虽然正在采取的大量办法可能给人一种绝望和混乱的印象，但实际上是令人放心的。这种多管齐下的方法是一种对冲风险的方法疫苗发展的赌注。
第一批研制出来的疫苗不太可能100%有效，也不太可能容易大规模生产。实际上，研究人员将开发出许多足够好的疫苗，这些疫苗可以使用不同的生产基础设施来生产。而这些疫苗可能一开始疗效有限在美国，制造过程的多样性将使企业能够快速制造和分销，赢得时间并提供帮助控制当前疫情，防止未来暴发．
