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她找到的抗體,可以對抗奧密克戎

2022-01-18 09:30:00
來源:中國青年報
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  她找到的抗體,可以對抗奧密克戎

  助理研究員張綺的辦公桌在清華大學醫(yī)學院A205實驗室的最里面,和學生的工位擠在一起,一步之外就是實驗操作臺。這張略顯局促的辦公桌上沒什么裝飾物,隔板上用膠條貼了兩張A4紙,分別是“實驗室具有的突變株、單點突變S克隆”和氨基酸化學式圖。

  A205實驗室和張綺的辦公桌是相同的風格,實驗操作臺上擺滿了實驗設(shè)備和儀器,寫好的便利貼被匆忙地貼在了操作臺的柜門上。整間實驗室就像一位“理工男”,質(zhì)樸、務實,沒有任何花哨。就是在這間實驗室里,張綺找到了我國首個新冠病毒特效藥里的兩株抗體。

  這兩株抗體分別為BRII-196(安巴韋單抗)和BRII-198(羅米司韋單抗)。2021年12月23日,哥倫比亞大學在國際性科技期刊《自然》上發(fā)表了一項新的研究成果,研究者找到全球19株有代表性的新冠病毒抗體,檢測它們對抗奧密克戎毒株的能力,其中18個抗體的中和活性為負值,只有張綺找到的BRII-198抗體的中和活性為正值——2.2,這意味著面對奧密克戎這個讓全球陷入新一輪恐慌的新冠變異毒株,BRII-198抗體的中和活性較之前提高了2.2倍。

  去年12月8日,由清華大學張林琦教授團隊領(lǐng)銜研發(fā)的我國首個新冠病毒特效藥獲得中國藥監(jiān)局應急批準上市。張綺就是張林琦團隊中的一員。張林琦說,整個藥物研發(fā)的重點和難點就是尋找最有效的抗體,而這項工作主要是由張綺負責完成的。

  先找到BRII-196抗體

  新冠病毒進入人體后,需要感染細胞才可以繼續(xù)繁殖并攻擊人體,如果有中和抗體把病毒攔截于細胞之外,那么病毒就無法在人體內(nèi)存活。新冠特效藥的研發(fā)就是基于這個看似簡單的原理。

  張林琦團隊研發(fā)新冠特效藥的工作從2020年1月12日開始。當天,我國向世界公布了新型冠狀病毒基因組序列信息。也是在同一天,武漢已累計報告確診患者41例,其中一例死亡。這場沒有硝煙的戰(zhàn)爭,已在武漢打響,并開始引起全國的關(guān)注。

  3天后的晚上9點,在離武漢1000多公里外的北京清華園內(nèi),張林琦和生命科學院王新泉教授共同召集團隊開會,啟動尋找新冠病毒中和抗體的工作。專門攔截新冠病毒的高效中和抗體混雜在人體內(nèi)上億個抗體中,團隊遇到的第一個難題便是找到這些抗體。

  通過和深圳市第三人民醫(yī)院黨委書記劉磊、教授張政與副研究員鞠斌的合作,2020年2月9日,張林琦團隊拿到了初步篩選的206株新冠病毒抗體基因。張綺接棒負責尋找里面中和活性最好的抗體。

  在拿到抗體之前,張綺就已經(jīng)搭建好了一個可以測試抗體中和活性的系統(tǒng),并用其他小分子藥物做了測試,在短時間內(nèi)做好了前期準備工作。

  當時,全世界范圍內(nèi)都沒有抗新冠病毒單克隆抗體的結(jié)構(gòu)信息。張綺是第一撥摸著石頭過河的人之一。由于沒有結(jié)構(gòu)信息提示抗體的作用靶點,張綺只能反復地進行交叉競爭實驗,摸索著前行。

  時隔一年多,張綺回憶起當時的狀態(tài)時說,那時整個人的精神狀態(tài)都是高度集中的,每天吃什么、穿什么已經(jīng)完全不重要了,就只想著實驗的時間表,“幾點要干什么,就一定要去干,該做的事情一定要做全了”。

  在抗擊新冠肺炎疫情的斗爭中,臨床一線的醫(yī)生逆行出征、白衣執(zhí)甲,近距離地與病毒進行殊死搏斗,而科研人員則在實驗室里,以另一種方式與病毒賽跑。那段時間張綺常常工作到深夜一兩點才回家,早晨6點又來到了實驗室繼續(xù)工作,“實驗如果早一天做完,早一天去申報,(藥物)就有可能早一天被批準,早一天用到病人身上”。

  2020年3月2日,習近平總書記來到清華大學考察調(diào)研新冠肺炎疫情防控科研攻關(guān)工作。他走進了A206實驗室,鼓勵和囑托團隊:“人類同疾病較量最有力的武器就是科學技術(shù)”。

  3天后,張綺找到了中和活性最強的BRII-196抗體,辦公桌上的那臺電腦里記錄了這株抗體令人欣喜的數(shù)據(jù)。當天,張林琦、張綺和幾位學生還和顯示器上的數(shù)據(jù)合了影,以記錄這具有歷史意義的時刻。

  可以對抗奧密克戎的BRII-198抗體

  在找到BRII-196抗體后,張林琦團隊沒有止步,而是與騰盛華創(chuàng)醫(yī)藥技術(shù)(北京)有限公司的朱青博士等研發(fā)人員共同決定,繼續(xù)尋找另一個抗體,一起打配合戰(zhàn),以應對今后可能會出現(xiàn)的變異毒株。從阿爾法毒株、德爾塔毒株再到現(xiàn)在肆虐全球的奧密克戎毒株,無不證明了當時這個決定的正確性。

  值得一提的是,同樣是冠狀病毒的SARS病毒和MERS病毒其實并沒有很活躍的突變,張林琦團隊對這兩個病毒也進行了相關(guān)研究。在2020年年初十分緊張的大環(huán)境下,如果只選用一株抗體,不再多花時間選用“備胎抗體”,也是合情合理的。然而,張林琦團隊選擇了更加保險、穩(wěn)妥的方案。

  “備胎抗體”的篩選并不是一帆風順的。在確定了第一株抗體后,和它一同配合的第二株抗體,在中和活性需要達到一定標準的同時,還不能與第一株抗體存在競爭性。兩株抗體要達到1+1>2的效果。

  兩個抗體的競爭性是指,兩個抗體相互競爭著攔截病毒,競爭性高便會影響抗體的聯(lián)合使用。經(jīng)過反復地篩選,張綺剔除掉了很多有50%以上競爭性的抗體,剩下為數(shù)不多的抗體中有一株和BRII-196抗體有40%的競爭性。這個抗體被選為了“備胎”。

  但是“40%”這個數(shù)據(jù),在張綺心里一直是個過不去的坎兒!40%,這是個真競爭還是假競爭?其實有些說不清,像是有個什么東西一直在撓著你,你知道應該問題不大,但就是有點不放心。”糾結(jié)再三,張綺決定再去試著找一找新的抗體。

  在爭分奪秒的緊要關(guān)頭,張綺又耐下心來,多花了兩三周的時間,找到了一株和BRII-196抗體基本是0%競爭性的抗體——BRII-198抗體。經(jīng)歷了一年多,新冠病毒已經(jīng)變異出了奧密克戎毒株,在這個有著37個突變位點的變異株面前(德爾塔毒株是11個突變位點),眾多抗體都敗下陣來,而BRII-198抗體的中和活性卻更強了。

  在尋找BRII-198抗體的過程中,張綺還加入了一點自己的“小心思”,在保證中和活性的前提下,張綺選擇了一個比較“小眾”的抗體!安《驹谕蛔冞^程中,為了可以成功逃逸,會針對比較多的那類抗體去突變,而‘小眾’的概率就低了很多。”

  這里的“小眾”,張綺解釋說:“這個抗體的中和活性肯定是比較好的,但是又不是最好的,此外,和大多數(shù)抗體相比,它和病毒結(jié)合時的靶點位置比較小眾”。

  去年11月下旬,世界衛(wèi)生組織公布了奧密克戎株的基因信息,它的突變位點數(shù)量明顯多于近兩年流行的所有新冠病毒變異株。

  張綺告訴中青報·中青網(wǎng)記者,她看到奧密克戎株的基因序列信息中病毒和細胞結(jié)合的靶點位置后,大概就清楚了自己之前找的BRII-198抗體對它會有效,“比較有信心。”此外,因為擔心新冠病毒變異株會導致抗體失活,張綺及團隊中的其他成員此前還專門針對單個突變位點測試過,抗體均保持了較好活性。此次奧密克戎株的37個突變位點相當于是單個突變位點的綜合。

  當然,抗體是否能保持活性,最終還需要看實驗室的檢測結(jié)果;蛐畔⒐己,張林琦團隊也第一時間做了針對奧密克戎株的抗體活性檢測,經(jīng)過合成基因、嵌合病毒包裝、中和活性檢測等長達一周多的實驗工作,實驗結(jié)果終于出來了:我國首個新冠特效藥對奧密克戎毒株仍保持著良好的活性。

  聚光燈之外的地方

  當被問及當初選用“小眾”抗體的“小心思”是如何產(chǎn)生的時,張綺說,這可能離不開自己之前多年研究抗體的經(jīng)驗,這其中有很多并沒有出什么成果的“無用功”。

  2005年,從武漢大學畢業(yè)后,張綺進入德國哈勒維滕貝格大學攻讀碩士和博士學位,這期間,她開始了人工抗體領(lǐng)域的研究工作。德國的博士是出了名的難畢業(yè),張綺說:“整個德國的節(jié)奏都比較慢,德國人會覺得時間長不是問題,但是活兒一定要做好,會對工作中的每一個點都進行特別細致地推敲。”這也是吸引張綺申請德國的大學的原因。

  張綺的博士畢業(yè)答辯用了半天時間,她耗時4年寫成的畢業(yè)論文經(jīng)受住了教授們的輪番“拷問”,不僅順利地通過了答辯,還最終獲得了“Magna Cum Laude”(Magna Cum Laude譯成中文為“極優(yōu)等”,畢業(yè)生中的前10%才可獲此殊榮——記者注)的成績,這是德國學生都很少能獲得的優(yōu)異成績。

  哈勒維騰貝格大學是德國一所著名的綜合性大學。在這所有著500多年建校歷史的大學里,張綺接受了8年系統(tǒng)而扎實的科研訓練。2013年,張綺進入張林琦團隊,開始從事傳染病抗體的研究工作,主要是做艾滋病的抗體研究。艾滋病病毒的變異和新冠病毒的變異完全不是一個量級,前者經(jīng)常在一個人的身體內(nèi)就可以變異出多達上百種的變異毒株。在沒有新冠肺炎疫情之前,張綺的日常工作主要是研究艾滋病病毒。

  然而,包括張綺在內(nèi)的眾多科研人員,多年來對艾滋病病毒的研究并沒有取得特別重大的研究成果。從藥物來說,感染者需要持續(xù)服藥對病毒進行暫時的壓制,一旦停藥,病毒對人體的攻擊就會反彈,此外,防控艾滋病病毒的疫苗,全世界目前都沒有研制成功。

  “對艾滋病的研究工作雖然很難,但是積累的技術(shù)、方法及儲備的知識都非常有用!睆埦_解釋說,這次尋找新冠抗體所用的方法和技術(shù)就是基于之前的積累。最開始確定的雙抗體聯(lián)用方案也是借鑒于艾滋病治療領(lǐng)域常見的“雞尾酒療法”。

  在張綺看來,科研過程中那些閃閃發(fā)光的靈感背后都是無數(shù)個日夜的積累!斑@個積累的過程對我們來說,就像是拿個小錘子在山洞里鑿礦一樣,大部分時間都是黑暗的!

  如何在黑暗中堅持下去?張綺說,需要有一個信念支持。

  2020年2月中下旬,是張綺尋找抗體過程中最為膠著的一段日子,當時武漢的抗疫形勢尚未明朗,看著每日大量新增的確診病例,張綺總是在想,自己正在研究的這個藥,萬一能用于患者,拯救了生命,那將會很有意義。

  “萬一”這個小概率的對立面是“萬分之九千九百九十九”。而這“萬分之九千九百九十九”在張綺看來,并不意味著沒有價值,作為科研人員,用自己的學識儲備去探索未知是本職工作,“你不一定是最后摘得果子的那個人,如果我沒做成,但是我告訴別人我為什么沒成,這也是在貢獻自己的價值。”

  備注:哥倫比亞大學發(fā)表的論文題目為《新型冠狀病毒的奧密克戎變種表現(xiàn)出嚴重的抗體逃逸》(Striking Antibody Evasion Manifested by the Omicron Variant of SARS-CoV-2)

  中青報·中青網(wǎng)記者 劉昶榮 來源:中國青年報

[責任編輯:楊永青]
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