读书笔记
2infinitybeyond
楼主 (北美华人网)
A shot to save the world 3/30/2023 这是一本讲新冠疫苗的书,但又绝不止于讲新冠疫苗而已的书。这本书讲的是科学家们如何一步步从不同的起点出发,往不同的方向前进,但又在一个全人类共同面对的危机中殊途同归的故事。看完这本书,一方面觉得人类真倒霉,迎头赶上新冠大流行活活被关了三年。另一方面又庆幸,幸好是在各种疫苗技术都成熟了只需要一个机会去证明的节点发生,不然我们还不知道要关到什么时候去呢。
回去看现在的各大批准的新冠疫苗,除了传统的灭活疫苗,扎根于dna技术的疫苗有三大类:mRNA(辉瑞,Moderna),腺病毒做载体的viral vector载体疫苗(强生,牛津),还有带着刺突蛋白碎片的蛋白亚单位疫苗(protein subunit vaccine, Novavax)。https://www.mayoclinic.org/zh-hans/diseases-conditions/coronavirus/in-depth/different-types-of-covid-19-vaccines/art-20506465 这里面有的可算是全新的没有实际应用过的技术,有的是则是已经熟悉大规模应用过的。但他们的起点却都不在冠状病毒上。
有的来自于研究人员寻找合适的腺病毒做载体做的艾滋病疫苗,有的来自于医生试图把dna或着mrna注入有基因缺陷无法制造特定蛋白的病人体内,帮助病人身体制造这些必须的蛋白质。有的是打算用mrna激活自身免疫系统做癌症的免疫治疗的。到了后期mrna疫苗似乎有曙光的时候,研究人员们试图用mrna做新冠/SARS的近亲MERS(中东呼吸综合症)的疫苗,没想到MERS被迅速扑灭了,疫苗并没能成为一个成功的商业产品。但正是因为这些过去几十年的摸索和研究,终于奠定了基础,让人类能够在一年之内迅速反应过来制造出新冠疫苗。
书里提到了各条线上起源,研究人员的生平简介加上八卦故事,还有新冠疫苗领跑的几个biotech公司的缘起,都非常有意思。比如Moderna核心技术的奠基人之一Luigi Warren居然最早是个码工!他中年危机转行去读生物,迅速读到了博士。做博士后时期琢磨出了如何让mrna进入人体而不引起剧烈的免疫风暴。然后他的实验室老板Derrick Rossi拿着这个技术到处游说投资才有了Moderna。主投资人Afeyan去物色职业管理人,正巧法国一个biotech公司bioMérieux的CEO Stéphane Bancel来找Afeyan谈收购,收购没谈成,Bancel被忽悠去了Moderna。因为Bancel从小把Steve Jobs当作人生偶像,所以也爱穿turtleneck走Jobs风。加上Moderna早期怕泄密神神秘秘的捂着不发paper,以至于后来同走Jobs风的Elizabeth Holmes被曝出作假骗钱之后,Bancel连带Moderna也被大家怀疑是圈钱的神棍。
比如BioNTech的创始人夫妇两人(Uğur Şahin和Özlem Türeci),不但是有才华的科学家也是工作狂。他们志同道合,生活简单,连去结婚也就是午饭时间花了十五分钟去市政府厅,然后就回去干活了!有次Şahin 手下提醒他,对有些员工来说工作就是一份工作而已,他们回家就不想工作的事儿了。Şahin目瞪口呆,真心不能理解还有人是这样的,毕竟他一生的修为都在于“根除(eradicate)生活中非工作相关事务”。他们一直以来的研究目标都是用mrna做癌症免疫治疗。最近歪打正着做了新冠的疫苗大获成功,两位创始人却依然意难平,因为他们最想做的还是免疫治疗。
Moderna最早也不是做疫苗的。他们是想用mrna技术治疗心血管疾病,靠注入体内的mrna制造足够多的身体必须的蛋白。光是mrna一进人体就被酵素切碎了,他们就琢磨出了用纳米脂粒包住mrna送入人体的办法。但他们立刻遇到一个瓶颈:第一次注射制造了大量的所需的蛋白质,但第二次注射就几乎没效啦。因为身体的免疫系统在第一次注射后记住了这个入侵的坏份子,第二次再来就一早干掉了。他们派了一个研究员Eric Huang专门去解决这个问题。一直无解。但好在这位科学家是个乐观主义者,他发现此路不通后提出一个创新的想法:激活身体的免疫系统,这,不就是一个有效的疫苗该做的事儿嘛!于是Moderna就从治疗方向转向去了疫苗方向。
Novavax,从名字看他们最早确实是做疫苗的。但2000年左右,一个原本不太有效的,给更年期妇女用的雌激素霜忽然被发现对鱼尾纹有奇效,一下红了起来股票大涨。然后又忽然因为有可能致癌,产品和股价一起垮到底,眼看就要不行了。于是和早期研究用昆虫细胞做艾滋病疫苗的Gale Smith搭上线,重新开始做疫苗。迎头遇上了covid,磕磕绊绊的居然也把疫苗做出来了,股票一下子又有了起色。当然,我最近去看了眼,他们股票又跌得一塌糊涂啦。
在covid之前其实不光Novavax,Moderna和BioNTech其实也都开始陷入绝境快要撑不住了。主要问题就在于这个新技术上。技术看起来是没问题,但没有机会验证。ebola这种死亡率太高的,拿来做双盲实验不人道,所以没有有效数据。MERS这些控制得太好消失得太快,还没来得及攒够数据。所以mrna疫苗的技术就陷在一个好像验证过一些,但又不足以拿到批准的境况,两个公司都面临烧了很多钱但没有拿得出手的产品的问题,融资都已经拿不到钱了。BioNTech一早和Pfizer已经眉来眼去,所以顺理成章抱了辉瑞的大腿。Moderna是幸好project warp speed给了钱。但跟钱一起来的还有枷锁:政府想起来就去找他们要额外的数据,不是为了fda approval,而是给研究人员多收集数据。就是因为这些额外的要求拖慢了他们的实验时间,硬是没能赶上pfizer的进度落了第二。
书里几个mrna和新冠的知识点很涨知识。原来mrna最大的难点之一是免疫系统过度反应,在mrna能进入细胞制造蛋白之前就把它干掉了。或者更坏,会引起免疫风暴。 在这方面最早做出巨大贡献的是mrna疫苗成功后非常著名的,在upenn默默无闻做了很多年技术员的Katalina Kariko。 她和教授Weissman合作,终于发现rna里激活免疫系统的是一个叫uridine的分子结构。只要把mrna里的uridine结构做一点点小的改动,免疫系统就认不出来了!这一点是mrna技术能够成功的基石。书里的形容:Kariko and Weissman were like generals who had spent years watching the warplanes foiled by enemy radar. Now, simply by replacing a smal overlooked piece of equipment on the planes, they were flying undetected into enemy territory.
mrna也好,viral vector也好,subunit也好,这些疫苗的根本都立足在新冠病毒的刺突蛋白的结构上。冠状病毒的刺突蛋白非常狡猾,是跟弹簧一样是会变形的!所以除了找出他们入侵细胞之前最后的那个形状之外,还需要替换一下结构里面关键的氨基酸,把这个形状“变硬”固定下来。这个技术是在mers时期一个中国出生的科学家王年爽研究出来的。新冠病毒的dna序列被公开后,他没日没夜在实验室里泡了两天,第三天早上已经用他的程序设计出了新冠病毒刺突蛋白结构的dna,十天之内这个新设计的结构已经被做出了十个不同版本的蛋白,公布给全世界的科学家和药厂去攻克难题了。速度真是没得说。
新冠疫苗能够在一年之内研发出来,全球合作的速度和科技的积累功不可没。1/3 张永振教授收到新冠病毒样本,1/5早上两点他的团队已经完成了基因测序。犹豫了几天后,没有经过政府批准和报备,他在1/10把dna序列交给了合作过的悉尼大学的Eddie Holmes(后来他还因此被穿了一阵小鞋)。在经过最基本的验证后1/11凌晨,这个dna序列已经在virological.org上发布给了全世界。1/13上午刺突蛋白的dna改造已经做好送出去做蛋白了。1/23十个不同版本的改造后的刺突蛋白已经被交到几百个研究人员手里,大家各自挑了个着手做疫苗做药去了。到了十月份,辉瑞的研发和双盲实验已经做完,有效率96%!这是前所未有的全球合作,速度和有效率。 这是我特别感动的一点。
新冠出现后,让触觉灵敏的各位流行病专家警觉起来的病例,来自于广州被感染的一家人。第一个警报来自于这家人里面并未去武汉,但被家人传染的病例。这是人传人的强大证据。第二个则是我没想过的:发现了无症状感染者。这说明会有很多无症状感染者根本不知道自己病了,无意之间已经把病毒传染开了。在这个世界紧密联结的时代,这才是各位流行病专家们最担心的事情。Moderna的Bancel就是在一月下旬的世界经济论坛上跟着Coalition for Epidemic Preparedness Innovations(CEPI)的主要人物听说了这点,立刻想:天啊,这就是下一个1918年!立刻去找Fauci立军令状60天内研发出疫苗。然后孤注一掷把公司财力人力全部投入到covid疫苗的研发上。BioNTech的Şahin同样也是基于这个无症状感染者的存在判断风雨欲来。他在一月底看到新闻就认定这会是pandemic,预测会有三百万人死亡(前几天查了下,全球死亡人数六百八十万),立刻把所有资源抽出来投入到新冠疫苗研发上。同时他要求员工取消当地年度嘉年华的任何计划,不要用公共交通,同时固定轮班降低传染风险。他们都是触觉非常灵敏的人物,才造就了人类史上最快的疫苗开发。
这本书开头从艾滋病流行讲起,每章一个方向讲起,仿佛话说长江,从各个源头慢慢讲起。慢慢各个支流融合,到了新冠爆发的时候忽然加快了速度,如长江激流险滩,轰鸣而下。直到最后疫苗成功,各个研究人员继续回到各自的领域继续攻克下一个难题,仿佛长江终于到了入海口,缓缓融入大海,各自去了不同的方向。
我唯一意难平的,就是书里讲新冠爆发的时候提到武汉,居然还特地提到了武汉著名的美食是热干面!馋得我那个死去活来!不是讲疫苗的书么,好气!
回去看现在的各大批准的新冠疫苗,除了传统的灭活疫苗,扎根于dna技术的疫苗有三大类:mRNA(辉瑞,Moderna),腺病毒做载体的viral vector载体疫苗(强生,牛津),还有带着刺突蛋白碎片的蛋白亚单位疫苗(protein subunit vaccine, Novavax)。https://www.mayoclinic.org/zh-hans/diseases-conditions/coronavirus/in-depth/different-types-of-covid-19-vaccines/art-20506465 这里面有的可算是全新的没有实际应用过的技术,有的是则是已经熟悉大规模应用过的。但他们的起点却都不在冠状病毒上。
有的来自于研究人员寻找合适的腺病毒做载体做的艾滋病疫苗,有的来自于医生试图把dna或着mrna注入有基因缺陷无法制造特定蛋白的病人体内,帮助病人身体制造这些必须的蛋白质。有的是打算用mrna激活自身免疫系统做癌症的免疫治疗的。到了后期mrna疫苗似乎有曙光的时候,研究人员们试图用mrna做新冠/SARS的近亲MERS(中东呼吸综合症)的疫苗,没想到MERS被迅速扑灭了,疫苗并没能成为一个成功的商业产品。但正是因为这些过去几十年的摸索和研究,终于奠定了基础,让人类能够在一年之内迅速反应过来制造出新冠疫苗。
书里提到了各条线上起源,研究人员的生平简介加上八卦故事,还有新冠疫苗领跑的几个biotech公司的缘起,都非常有意思。比如Moderna核心技术的奠基人之一Luigi Warren居然最早是个码工!他中年危机转行去读生物,迅速读到了博士。做博士后时期琢磨出了如何让mrna进入人体而不引起剧烈的免疫风暴。然后他的实验室老板Derrick Rossi拿着这个技术到处游说投资才有了Moderna。主投资人Afeyan去物色职业管理人,正巧法国一个biotech公司bioMérieux的CEO Stéphane Bancel来找Afeyan谈收购,收购没谈成,Bancel被忽悠去了Moderna。因为Bancel从小把Steve Jobs当作人生偶像,所以也爱穿turtleneck走Jobs风。加上Moderna早期怕泄密神神秘秘的捂着不发paper,以至于后来同走Jobs风的Elizabeth Holmes被曝出作假骗钱之后,Bancel连带Moderna也被大家怀疑是圈钱的神棍。
比如BioNTech的创始人夫妇两人(Uğur Şahin和Özlem Türeci),不但是有才华的科学家也是工作狂。他们志同道合,生活简单,连去结婚也就是午饭时间花了十五分钟去市政府厅,然后就回去干活了!有次Şahin 手下提醒他,对有些员工来说工作就是一份工作而已,他们回家就不想工作的事儿了。Şahin目瞪口呆,真心不能理解还有人是这样的,毕竟他一生的修为都在于“根除(eradicate)生活中非工作相关事务”。他们一直以来的研究目标都是用mrna做癌症免疫治疗。最近歪打正着做了新冠的疫苗大获成功,两位创始人却依然意难平,因为他们最想做的还是免疫治疗。
Moderna最早也不是做疫苗的。他们是想用mrna技术治疗心血管疾病,靠注入体内的mrna制造足够多的身体必须的蛋白。光是mrna一进人体就被酵素切碎了,他们就琢磨出了用纳米脂粒包住mrna送入人体的办法。但他们立刻遇到一个瓶颈:第一次注射制造了大量的所需的蛋白质,但第二次注射就几乎没效啦。因为身体的免疫系统在第一次注射后记住了这个入侵的坏份子,第二次再来就一早干掉了。他们派了一个研究员Eric Huang专门去解决这个问题。一直无解。但好在这位科学家是个乐观主义者,他发现此路不通后提出一个创新的想法:激活身体的免疫系统,这,不就是一个有效的疫苗该做的事儿嘛!于是Moderna就从治疗方向转向去了疫苗方向。
Novavax,从名字看他们最早确实是做疫苗的。但2000年左右,一个原本不太有效的,给更年期妇女用的雌激素霜忽然被发现对鱼尾纹有奇效,一下红了起来股票大涨。然后又忽然因为有可能致癌,产品和股价一起垮到底,眼看就要不行了。于是和早期研究用昆虫细胞做艾滋病疫苗的Gale Smith搭上线,重新开始做疫苗。迎头遇上了covid,磕磕绊绊的居然也把疫苗做出来了,股票一下子又有了起色。当然,我最近去看了眼,他们股票又跌得一塌糊涂啦。
在covid之前其实不光Novavax,Moderna和BioNTech其实也都开始陷入绝境快要撑不住了。主要问题就在于这个新技术上。技术看起来是没问题,但没有机会验证。ebola这种死亡率太高的,拿来做双盲实验不人道,所以没有有效数据。MERS这些控制得太好消失得太快,还没来得及攒够数据。所以mrna疫苗的技术就陷在一个好像验证过一些,但又不足以拿到批准的境况,两个公司都面临烧了很多钱但没有拿得出手的产品的问题,融资都已经拿不到钱了。BioNTech一早和Pfizer已经眉来眼去,所以顺理成章抱了辉瑞的大腿。Moderna是幸好project warp speed给了钱。但跟钱一起来的还有枷锁:政府想起来就去找他们要额外的数据,不是为了fda approval,而是给研究人员多收集数据。就是因为这些额外的要求拖慢了他们的实验时间,硬是没能赶上pfizer的进度落了第二。
书里几个mrna和新冠的知识点很涨知识。原来mrna最大的难点之一是免疫系统过度反应,在mrna能进入细胞制造蛋白之前就把它干掉了。或者更坏,会引起免疫风暴。 在这方面最早做出巨大贡献的是mrna疫苗成功后非常著名的,在upenn默默无闻做了很多年技术员的Katalina Kariko。 她和教授Weissman合作,终于发现rna里激活免疫系统的是一个叫uridine的分子结构。只要把mrna里的uridine结构做一点点小的改动,免疫系统就认不出来了!这一点是mrna技术能够成功的基石。书里的形容:Kariko and Weissman were like generals who had spent years watching the warplanes foiled by enemy radar. Now, simply by replacing a smal overlooked piece of equipment on the planes, they were flying undetected into enemy territory.
mrna也好,viral vector也好,subunit也好,这些疫苗的根本都立足在新冠病毒的刺突蛋白的结构上。冠状病毒的刺突蛋白非常狡猾,是跟弹簧一样是会变形的!所以除了找出他们入侵细胞之前最后的那个形状之外,还需要替换一下结构里面关键的氨基酸,把这个形状“变硬”固定下来。这个技术是在mers时期一个中国出生的科学家王年爽研究出来的。新冠病毒的dna序列被公开后,他没日没夜在实验室里泡了两天,第三天早上已经用他的程序设计出了新冠病毒刺突蛋白结构的dna,十天之内这个新设计的结构已经被做出了十个不同版本的蛋白,公布给全世界的科学家和药厂去攻克难题了。速度真是没得说。
新冠疫苗能够在一年之内研发出来,全球合作的速度和科技的积累功不可没。1/3 张永振教授收到新冠病毒样本,1/5早上两点他的团队已经完成了基因测序。犹豫了几天后,没有经过政府批准和报备,他在1/10把dna序列交给了合作过的悉尼大学的Eddie Holmes(后来他还因此被穿了一阵小鞋)。在经过最基本的验证后1/11凌晨,这个dna序列已经在virological.org上发布给了全世界。1/13上午刺突蛋白的dna改造已经做好送出去做蛋白了。1/23十个不同版本的改造后的刺突蛋白已经被交到几百个研究人员手里,大家各自挑了个着手做疫苗做药去了。到了十月份,辉瑞的研发和双盲实验已经做完,有效率96%!这是前所未有的全球合作,速度和有效率。 这是我特别感动的一点。
新冠出现后,让触觉灵敏的各位流行病专家警觉起来的病例,来自于广州被感染的一家人。第一个警报来自于这家人里面并未去武汉,但被家人传染的病例。这是人传人的强大证据。第二个则是我没想过的:发现了无症状感染者。这说明会有很多无症状感染者根本不知道自己病了,无意之间已经把病毒传染开了。在这个世界紧密联结的时代,这才是各位流行病专家们最担心的事情。Moderna的Bancel就是在一月下旬的世界经济论坛上跟着Coalition for Epidemic Preparedness Innovations(CEPI)的主要人物听说了这点,立刻想:天啊,这就是下一个1918年!立刻去找Fauci立军令状60天内研发出疫苗。然后孤注一掷把公司财力人力全部投入到covid疫苗的研发上。BioNTech的Şahin同样也是基于这个无症状感染者的存在判断风雨欲来。他在一月底看到新闻就认定这会是pandemic,预测会有三百万人死亡(前几天查了下,全球死亡人数六百八十万),立刻把所有资源抽出来投入到新冠疫苗研发上。同时他要求员工取消当地年度嘉年华的任何计划,不要用公共交通,同时固定轮班降低传染风险。他们都是触觉非常灵敏的人物,才造就了人类史上最快的疫苗开发。
这本书开头从艾滋病流行讲起,每章一个方向讲起,仿佛话说长江,从各个源头慢慢讲起。慢慢各个支流融合,到了新冠爆发的时候忽然加快了速度,如长江激流险滩,轰鸣而下。直到最后疫苗成功,各个研究人员继续回到各自的领域继续攻克下一个难题,仿佛长江终于到了入海口,缓缓融入大海,各自去了不同的方向。
我唯一意难平的,就是书里讲新冠爆发的时候提到武汉,居然还特地提到了武汉著名的美食是热干面!馋得我那个死去活来!不是讲疫苗的书么,好气!