能開發出國產新冠病毒疫苗嗎？

　 隨著新冠病毒癥（COVID19）引起的疫情長期化，治療及預防相關的基礎研究也在加速進行。從“非典-冠狀病毒-2（SARS-CoV-2）的結構到患者案例報告，各種主題的研究背後都有支持他們的幕後功臣。它們是為支持安全疫苗和治療藥物的開發而獻身的實驗動物和代替數百名科學家進行復雜數據計算支持的超級計算機。在這種情況下，韓國國內技術開發的首個靈長類模型本周開始了首次治療藥物試驗。韓國研究機關運營的超級計算機也在為新冠病毒研究者提供支援。

○用韓國技術成功開發新冠病毒靈長類模型

　動物實驗是在生物體上確認治療藥物和疫苗效果的第壹階段。與人類類似的病毒感染及出現癥狀的動物將成為調查對象。“非人類靈長類”是與人類最近的動物，因此被認為是最重要的貢獻者。赤毛猴得到廣泛應用。

　據美國國立衛生研究院下屬的國立過敏癥傳染病研究所3月表示，該猴子在感染新冠病毒後，維持了8~16天的病癥。雖然猴子不像人壹樣發展成重癥，但其鼻部和頸部都檢測出許多病毒，並形成肺浸潤物，癥狀與人類相似。研究團隊得出的結論是，“可以作為人類輕癥或出現中癥癥狀的新冠疫情感染動物研究模型”。上個月，中國生命工程企業科興生物（Sinovac Biotech）為檢驗自主研發中的疫苗的效果，對8只赤毛猴進行了動物試驗。作為治療藥物備受關註的瑞德西韋也於上個月中旬進行了利用赤毛猴的動物實驗。

　在韓國，韓國生命工學研究院傳染病研究中心最近利用感染新冠病毒的赤毛猴，開發出了兩種分析模型。這些猴子本月初作為韓國企業治療藥物候選物質的對象進行了首次實驗。生命研究院傳染病研究中心主任柳忠敏（音譯）7日表示：“均勻出現輕癥及中癥程度癥狀的靈長類模型在世界範圍內也不多見”，“在生物安全3等級（BSL3）設施中，遵循考慮了實驗動物倫理的復雜程序，把開發時間縮短至平時的二分之壹或三分之壹，兩個月後獲得了成功。”柳主任表示：“已經選定了多家企業，計劃從治療藥物到疫苗進行試驗。”

○ 制造有類似人類蛋白質的老鼠，研究新冠病毒

　在生命科學研究中發揮重要作用的老鼠，也活躍在治療藥物和疫苗開發現場。老鼠在“非典-冠狀病毒-2”感染上皮細胞時起重要作用的表面蛋白質ACE2與人有很大不同，不能馬上用於傳染實驗。但是，以2003年“非典”（SARS）流行為契機，美國愛荷華州大學研究團隊開發了具有人類ACE2的實驗鼠，用於感染研究。保管該老鼠胚胎和精子的美國醫學研究所傑克遜研究所，最近再次挖掘出這種轉基因鼠，並通過人工授精生產培育實驗鼠。

　在國內，國家鼠表現型分析事業團為了進行治療藥物和疫苗開發的臨床前試驗，正在開發攜帶ACE2蛋白質引發肺病變的基因變異鼠。國家鼠表現型分析事業團團長成濟京（首爾大學獸醫學院教授，音譯）表示：“考慮到病毒變異情況，正在開發5種新冠病毒感染模型鼠”，“預計5~6月會產下第壹只老鼠，8月份前後能向研究機構供應。”

　倉鼠和白鼬也借此次新冠疫情重新受到關註。倉鼠的優點是ACE2蛋白質比老鼠更接近人類，而白鼬的優點是肺部生理學與人類相似。

○ 超級計算機研究蛋白質結構，幫助檢測出治療化合物候選

　超級計算機負責新冠病毒治療藥物的開發初期過程。查明病毒蛋白質的結構，確定如何與多種候選物質結合，需要大量的計算。因為研究人員個人無法擁有這種電腦，所以擁有超級電腦的研究所出面解決這壹問題。

　　“開放科學網格聯合體”就是其中的代表。它本來是為處理歐洲粒子物理研究所（CERN）大型強子對撞機（LHC）生產的巨大粒子物理碰撞實驗數據而誕生的，但它除了粒子物理學外，還支持結構生物學等方面的研究。除大型強子對撞機組以外，美國的國立研究所和大學等70多個機關也參與其中。遭遇新冠疫情後，目前正在支援揭示病毒蛋白質立體結構的自發性市民科學項目“Folding@home”。

　IBM和亞馬遜網絡服務、Envidia、谷歌雲等企業與美國的7個國立研究所、大學等37個機構聯合組成的“新冠病毒高性能計算機（HPC）聯盟”也出手支援蛋白質和遺傳物質核糖核酸（RNA）的立體結構解析等41項與新冠病毒有關的結構研究。在韓國國內，韓國科學技術信息研究院（KISTI）正在提供無償利用超級計算機5號機“nurion”的支援。僅限於中小企業、新冠病毒治療藥物、疫苗研究人員，將不受期限限制接受申請。


東亞科學記者尹新英 ashilla@donga.com