科學家成功實現透過蚊蟲叮咬施打疫苗
蚊子在傳播瘧疾等疾病方面做得非常出色——現在研究人員已經證明,有可能劫持這些害蟲並透過蚊子叮咬傳播疫苗。在人體試驗中,這些由蚊子傳播的疫苗被證明有90% 左右的有效性。
這是一個了不起的思維轉變;研究小組不再將蚊子視為我們生存的禍根,它們只是吸血寄生蟲,除了讓我們發癢和生病外什麼也不做,而是看到了空中有機疫苗輸送系統群,它們將運用數百萬年進化的所有智慧,為整個族群注射疫苗和定期加強針。
事實證明,他們甚至不需要改造蚊子本身。來自倫敦衛生和熱帶醫學院的研究小組轉而研究惡性瘧原蟲——它被認為是對人類最致命的寄生蟲。這些令人厭惡的單細胞原生動物會隨雌性瘧蚊一起等待進食,它們會與蚊子天然的抗發炎和抗凝血酶一起藏在唾液腺中。
惡性瘧原蟲的生命週期,這是一種透過蚊子傳播的瘧原蟲,會導致瘧疾
當你被叮咬時,多達200 個惡性瘧原蟲會進入你的血液,它們會四處遊走,尋找肝細胞來隱藏、繁殖和轉化。在一周內,每個單一單位都會向你的血液中吐出近100000 個新寄生蟲,它們開始入侵並殺死紅血球,並開始以周期性的方式繁殖,從而開始出現瘧疾症狀:發燒、發冷、疲憊、血液凝結和一系列其他嚴重併發症。
瘧疾仍然是一個巨大的問題。美國疾病管制與預防中心估計,2022 年人類感染瘧疾的人數約為2.49 億,導致約60.8 萬人死亡。美國疾病管制與預防中心的一名解釋人員寫道:“在許多受瘧疾影響的國家,瘧疾是死亡的主要原因。”
化劍為犁:經過基因改造的寄生蟲成為對抗同類的疫苗
因此,倫敦團隊研究瞭如何對惡性瘧原蟲進行基因改造,使其作為疫苗而不是疾病媒介——他們確定了一種讓寄生蟲表現正常的方法,直到它在人類肝細胞中定居並開始繁殖。
感染大約六天后,團隊改良的GA2 寄生蟲就停止發育。它們不會將這些次級寄生蟲釋放到血液中。但它們會釋放出一大堆抗原,這些抗原會引發人體免疫系統產生強烈的發炎反應——當未經改造的攜帶瘧疾的寄生蟲下次出現在肝細胞中時,這種反應就會迅速觸發。
紅血球中惡性瘧原蟲環狀體Graham Beards 博士,根據Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International 的許可證授權
人體測試:不,謝謝
不知何故,團隊設法找到了43 名願意測試這些新型有機疫苗的志願者。在第一階段的測試中,20 名受試者被攜帶改良GA2 寄生蟲的蚊子叮咬15 或50 次。沒有一個受試者表現出血液階段感染的跡象,證實了該方法的安全性。
然後,在第二階段,23 名受試者必須進行三次測試,間隔28 天,接受正常蚊子或攜帶改良寄生蟲的蚊子叮咬50 次。其中一半是GA2,另一半是不同的GA1 版本,它們被設計成在肝臟中僅一天而不是六天就停止發育。
三週後,他們再次被攜帶未經改造的瘧疾寄生蟲的蚊子叮咬五次。我們希望他們能得到豐厚的報酬。
先前曾被正常蚊子叮咬過的所有三名受試者都感染了瘧疾,接種GA1 改造寄生蟲的受試者中有13% 的人沒有感染,而接種GA2 寄生蟲的受試者中有89%的人成功避免了感染。
新聞稿寫道:「除了蚊子叮咬引起的搔癢之外,副作用有限。」團隊現在希望進行更大規模的試驗來複製和確認他們的結果,我們向那些有勇氣報名參加的人致敬。
接下來會怎樣?
因此,假設更大規模的人體試驗進展順利,我們現在知道蚊子叮咬可用於傳播疫苗。
也許,如果在瘧疾肆虐的地區將大量攜帶GA2 的昆蟲放歸野外,它們的自然食慾將確保整個種群在一年中感染風險最高的溫暖潮濕季節定期接種疫苗加強劑——無需冷藏供應鏈、衛生針頭和訓練有素的醫務人員。
但研究人員並未提及任何此類計劃。事實上,尚不清楚這項研究將帶來什麼結果。目前,將GA2 寄生蟲植入昆蟲體內需要耗費大量勞動力——寄生蟲在實驗室中用人類血球培養,然後將血液餵給蚊子,蚊子需要長達兩週的時間才能透過叮咬傳播。
因此,飼養足夠的昆蟲來為整個城鎮接種疫苗既不快捷也不便宜,而且你需要不斷繁殖更多昆蟲來與野生蚊子競爭——即使有人設法讓委員會通過了這個想法。此外,由於這些寄生蟲的特定生命週期,這種方法似乎也不太可能用於提供其他類型的疫苗。
儘管如此,這是一個令人著迷的想法,而且肯定還有其他針對瘧疾的計畫涉及繁殖和釋放基因改造蚊子,所以我們很想知道事情會如何發展。
這項研究在《新英格蘭醫學雜誌》上公開發表。