能开发出国产新冠病毒疫苗吗？

　 随着新冠病毒症（COVID19）引起的疫情长期化，治疗及预防相关的基础研究也在加速进行。从“非典-冠状病毒-2（SARS-CoV-2）的结构到患者案例报告，各种主题的研究背后都有支持他们的幕后功臣。它们是为支持安全疫苗和治疗药物的开发而献身的实验动物和代替数百名科学家进行复杂数据计算支持的超级计算机。在这种情况下，韩国国内技术开发的首个灵长类模型本周开始了首次治疗药物试验。韩国研究机关运营的超级计算机也在为新冠病毒研究者提供支援。

○用韩国技术成功开发新冠病毒灵长类模型

　动物实验是在生物体上确认治疗药物和疫苗效果的第一阶段。与人类类似的病毒感染及出现症状的动物将成为调查对象。“非人类灵长类”是与人类最近的动物，因此被认为是最重要的贡献者。赤毛猴得到广泛应用。

　据美国国立卫生研究院下属的国立过敏症传染病研究所3月表示，该猴子在感染新冠病毒后，维持了8~16天的病症。虽然猴子不像人一样发展成重症，但其鼻部和颈部都检测出许多病毒，并形成肺浸润物，症状与人类相似。研究团队得出的结论是，“可以作为人类轻症或出现中症症状的新冠疫情感染动物研究模型”。上个月，中国生命工程企业科兴生物（Sinovac Biotech）为检验自主研发中的疫苗的效果，对8只赤毛猴进行了动物试验。作为治疗药物备受关注的瑞德西韦也于上个月中旬进行了利用赤毛猴的动物实验。

　在韩国，韩国生命工学研究院传染病研究中心最近利用感染新冠病毒的赤毛猴，开发出了两种分析模型。这些猴子本月初作为韩国企业治疗药物候选物质的对象进行了首次实验。生命研究院传染病研究中心主任柳忠敏（音译）7日表示：“均匀出现轻症及中症程度症状的灵长类模型在世界范围内也不多见”，“在生物安全3等级（BSL3）设施中，遵循考虑了实验动物伦理的复杂程序，把开发时间缩短至平时的二分之一或三分之一，两个月后获得了成功。”柳主任表示：“已经选定了多家企业，计划从治疗药物到疫苗进行试验。”

○ 制造有类似人类蛋白质的老鼠，研究新冠病毒

　在生命科学研究中发挥重要作用的老鼠，也活跃在治疗药物和疫苗开发现场。老鼠在“非典-冠状病毒-2”感染上皮细胞时起重要作用的表面蛋白质ACE2与人有很大不同，不能马上用于传染实验。但是，以2003年“非典”（SARS）流行为契机，美国爱荷华州大学研究团队开发了具有人类ACE2的实验鼠，用于感染研究。保管该老鼠胚胎和精子的美国医学研究所杰克逊研究所，最近再次挖掘出这种转基因鼠，并通过人工授精生产培育实验鼠。

　在国内，国家鼠表现型分析事业团为了进行治疗药物和疫苗开发的临床前试验，正在开发携带ACE2蛋白质引发肺病变的基因变异鼠。国家鼠表现型分析事业团团长成济京（首尔大学兽医学院教授，音译）表示：“考虑到病毒变异情况，正在开发5种新冠病毒感染模型鼠”，“预计5~6月会产下第一只老鼠，8月份前后能向研究机构供应。”

　仓鼠和白鼬也借此次新冠疫情重新受到关注。仓鼠的优点是ACE2蛋白质比老鼠更接近人类，而白鼬的优点是肺部生理学与人类相似。

○ 超级计算机研究蛋白质结构，帮助检测出治疗化合物候选

　超级计算机负责新冠病毒治疗药物的开发初期过程。查明病毒蛋白质的结构，确定如何与多种候选物质结合，需要大量的计算。因为研究人员个人无法拥有这种电脑，所以拥有超级电脑的研究所出面解决这一问题。

　　“开放科学网格联合体”就是其中的代表。它本来是为处理欧洲粒子物理研究所（CERN）大型强子对撞机（LHC）生产的巨大粒子物理碰撞实验数据而诞生的，但它除了粒子物理学外，还支持结构生物学等方面的研究。除大型强子对撞机组以外，美国的国立研究所和大学等70多个机关也参与其中。遭遇新冠疫情后，目前正在支援揭示病毒蛋白质立体结构的自发性市民科学项目“Folding@home”。

　IBM和亚马逊网络服务、Envidia、谷歌云等企业与美国的7个国立研究所、大学等37个机构联合组成的“新冠病毒高性能计算机（HPC）联盟”也出手支援蛋白质和遗传物质核糖核酸（RNA）的立体结构解析等41项与新冠病毒有关的结构研究。在韩国国内，韩国科学技术信息研究院（KISTI）正在提供无偿利用超级计算机5号机“nurion”的支援。仅限于中小企业、新冠病毒治疗药物、疫苗研究人员，将不受期限限制接受申请。


东亚科学记者尹新英 ashilla@donga.com