次世代疫苗

中研院如何在14個月研發出次世代mRNA疫苗技術?

中研院如何在14個月研發出次世代mRNA疫苗技術? 圖/shutterstock

全球若再次爆發新興傳染疾病,除了莫德納和輝瑞,也許來自中研院的mRNA疫苗,也將成為國人的選項之一!

兩年疫情的席捲下,各國都已認知到,防疫仰賴疫苗,而疫苗要搶快,技術平台首選mRNA。輝瑞、莫徳納過去一年來的普及率,就是最佳證明。

看準mRNA技術對防疫的長遠效益,中研院也在2020年底,開始摸索mRNA疫苗的技術。

原以為幾乎從零開始的技術開發,將是場漫長的探索之路。沒想到,就在今年1月底,中研院竟領先全球,率先發布Omicron次世代mRNA疫苗成果報告;更在短短四天後,被美國國家衛生院(NIH)與疫苗大廠莫德納作為研究援引。

此研究團隊從初探mRNA技術,到領先全球發布Omicron疫苗研發結果,只花了短短14個月,他們究竟是如何辦到的? 

備戰!四個月發表國內首份mRNA疫苗報告

開始的第一步,是意識到mRNA的前瞻性。

時間回到2020年末,當時,全球疫苗競逐結果初見端倪,以mRNA技術為底的輝瑞、莫德納,陸續在臨床上解盲成功,取得美國EUA認證。

「當時,中研院就意識到,mRNA將是快速應對疫情的重要技術。」中研院院長廖俊智表示,相較傳統蛋白疫苗,mRNA疫苗開發時程更短、更能針對變種株進行調整,且保護力更勝傳統疫苗。

然而,相較國內傳統蛋白疫苗,有國光、高端等大廠投入,國內卻沒有任何一家以mRNA為基礎的疫苗廠商。雪上加霜的是,mRNA疫苗製造需要用到好幾項先進技術,研發成本高昂,且失敗風險極高,期待民間此時投入,並不實際。

中研院院長廖俊智。張智傑攝圖/中研院院長廖俊智。張智傑攝

因此,2020年12月,廖俊智拍板定案,決議跨院所、跨單位,打造中研院首支mRNA疫苗研發團隊。他強調,商業成本的評估,並非中研院首要考量,技術對防疫的影響性,才是院方是否投入的依據。

團隊核心之一、中研院生醫所研究員兼轉譯醫學專題中心執行長陶秘華指出,當時國內學界對mRNA疫苗技術十分陌生,若非由院長層級「Top-down」的決定,號召多個中研院團隊同時投入,國產mRNA疫苗研發短時間內恐難成氣候。

除了內部整合,這支mRNA疫苗研發隊,更跳脫中研院傳統,前進到產品的製程開發。

陶秘華解釋,過去中研院研究人員,僅專注在實驗室的基礎研究,當技術具有市場價值時,則會技轉外部廠商,由民間公司進行產品開發與臨床試驗。

然而這一回,在民間廠商技術受限的情況下,中研院只能自己來。mRNA疫苗研發隊除了院區的基礎研究團隊外,還包括了位於國家生技研究園區的生醫轉譯研究中心的研發團隊,協助啟動新藥開發的程序設計;更計劃在國家生技研究園區,建置符合GMP規範的 mRNA先導設施,以供應早期臨床試驗所需的mRNA疫苗。

「中研院甚至破天荒,找上業界具產品開發技術的人員加入團隊。」陶秘華分享,為了加速疫苗產品化的速度,團隊更向院外徵才,希望借助業界經驗,加速mRNA疫苗走向量產。

成功完成內外整合後,中研院也如期在團隊成立三個月後,寫下新猷。

2021年3月,團隊先順利完成mRNA疫苗動物實驗,證明該疫苗可針對武漢病毒株產生高效價中和抗體;一個月後,團隊更在「台灣病毒暨疫苗學會」會議上,口頭發表了國內首份mRNA疫苗成果報告。 

專題》第三劑、次世代疫苗、口服藥,誰是全球解封的希望?

實戰!80天發表全球首份Omicron疫苗研究

不想只當技術追隨者,中研院還希望在實戰中,證明台灣開發mRNA疫苗的速度,也屬國際一流。

機會來得很快。2021年11月23日,Omicron變異株在南非橫空出世,給了中研院一次練兵的機會。只不到短短兩星期,廖俊智便決定,要立即啟動Omicron疫苗試驗計畫。

彼時,既有輝瑞、莫德納疫苗對於變種株是否具保護力,仍未確定;另一方面,Omicron疫苗是否可有效作為目前疫苗的加強劑也有待證實。

雖然此次開發的Omicron疫苗無法在本次疫情影響期間完成商品化,但對中研院而言,身為國家級研究單位,有必要盡早準備,面對下一次挑戰。若未來疫苗開發成功,更能一舉創下台灣mRNA技術的新里程碑。

廖俊智補充,mRNA技術也可應用於藥物開發,中研院目前正在研發安全有效的登革熱疫苗、慢性B型肝炎的免疫治療製劑,「這兩種疾病都是台灣現階段無法有效解決的重要問題,嘗試以mRNA技術解決,對台灣有特殊意義。」

從社會責任出發,精準的搶快布局,讓中研院在接下來兩個月,證明了自己。12月下旬,團隊成功完成第一次小鼠疫苗實驗;1月中旬,成功分析到中和抗體;並在Omicron出現的80天後,順利於生物學研究預印網站《bioRxiv》,發表全球首個Omicron次世代mRNA疫苗研究成果。

談起這次經驗,廖俊智分享,除了奠基於疫苗相關科學的深厚基礎外,對疫苗遞送及製程優化的洞見,也是中研院能在Omicron疫苗研究取得先機的原因。

他指出,在Omicron爆發初期,團隊就注意到,Omicron高傳播力的特性。當時內部就推斷,Omicron將成全球主流株,宜盡速投入次世代疫苗開發。

中研院盡量把mRNA疫苗技術進程從基礎研究往市場端推進。「輝瑞能在一年內取得EUA,我們當然也如此自我期許,」陶秘華指出,為讓mRNA疫苗大規模生產,中研院也正陸續與民間廠商接洽後續的試驗與生產。 

中研院也有其他團隊利用不同技術、觀念進行mRNA疫苗研發,如翁啟惠院士與馬徹研究員團隊,也獲得重要成果。14個月內,中研院已為台灣mRNA技術平台打下深厚基礎,有信心面對下一次挑戰。

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