COVID-19 疫苗開發:台灣的研發類型與工具推薦
疫苗源於十八世紀,一位醫學家愛德華‧詹納 (Dr. Edward Jenner) 提出的突破性的概念。當時採用已感染了「牛痘」的患者的膿液,用來預防傳染病天花。疫苗 Vaccine 的英文名,則源於拉丁語 variolae vaccīnae (牛痘),也就是因為這個原因而命名。
接種疫苗是預防疾病的最有效方法之一。 疫苗可幫助人體的免疫系統識別並抵抗病毒或細菌等病原體,從而使我們免受因感染這些病原體而引起的傷害。疫苗可預防多種使人衰弱或危及生命的疾病,包括麻疹,小兒麻痺症,破傷風,白喉,腦膜炎,流感,破傷風,傷寒和宮頸癌…等。
疫苗在預防醫學上也是重要研發項目。疫苗粗略可分為治療型和預防型疫苗。治療型疫苗即利用抗體或免疫因子中和並阻斷病原感染,接種對象為已受感染患者;具保護性的抗體或免疫因子可來自於對該疾病具抵抗力的個體,抽取其血液並純化出抗體,或經由生化合成。預防型疫苗包括活毒疫苗、死毒疫苗和類毒素,也可利用基因重組技術製造或化學合成,例如次單位抗原疫苗、結合疫苗、核酸(DNA及RNA)疫苗、重組載體疫苗等。預防型疫苗可引發個體主動免疫反應,包括產生專一性抗體及後續免疫細胞的記憶反應。
疫苗製造
抗原和佐劑的選擇對疫苗來說是很重要的,適當的選擇可以誘導抗體和/或 T 細胞對抗正確的抗原,因而產生適當的免疫反應。
出處:https://www.doherty.edu.au/news-events/news/where-are-we-at-with-developing-a-vaccine-for-coronavirus
目前國內針對 COVID-2019 的疫苗主要分為四大類
#1
DNA/mRNA 疫苗
DNA 疫苗係以含有啟動子 (Promoter) 與特定病毒基因之表現質體或 PCR 生產製造線性 DNA 作為疫苗的活性成分。當質體或線性 DNA 傳送至體內後會進入細胞中並開始進行轉錄和轉譯,進而製造特定抗原,此特定抗原可進一步誘發免疫反應。
RNA 疫苗則是將可編碼特定抗原之 mRNA 以微脂粒包覆後所製成的。將其注射至體內後,包覆 mRNA 的微脂粒會藉由胞吞作用進入細胞內,並釋放 mRNA,釋放後的 mRNA 會被核醣體所辨識,並開始進行轉譯作用產生抗原。再藉由 Class I 與 Class II MHC (major histocompatibility complex) 將抗原呈現至細胞表面並被 T 細胞所辨識,進而誘發免疫反應。
Takara In-Fusion - Next Generation
Seamless Cloning Technologies
In-Fusion 技術憑藉插入的目標 DNA 片段與載體末端的 15 個同源鹼基序列, 就可以完成目標基因的定向選殖 (cloning)。不只操作簡單快速,設計也無須煩惱,在任意載體、任意位點,插入任意基因片段,不受限制性内切酶 (restriction enzyme) 酶切位點的限制且無需 subcloning。不附加任何多餘序列,實現無縫選殖 (seamless cloning) 真實的基因表現。應用多元,可單片段插入、多片段克隆、定點突變 (site-directed mutagenesis) 皆可在同一套系統中完成。
應用 |
品名 |
貨號 |
包裝 |
PCR |
R045A |
100 Rxns |
|
PCR |
R050A |
250 Units |
|
PCR |
639298 |
200 Rxns |
|
Cloning |
638909 |
10 Rxns |
|
Cloning |
638916 |
10 Rxns |
|
IVT |
MR-KIT-1 |
5 Reactions |
#2
病毒載體疫苗
將特定抗原基因嵌入高安全性之病毒載體,如不具複製能力的腺病毒 (Adenovirus) 載體中,並轉染特定細胞後,以生成之重組腺病毒作為疫苗之主成分。病毒會進入細胞中,並生產特定抗原,進而誘發細胞性與體液性免疫反應。
腺病毒 (Adenovirus) 是一種無包膜的雙鏈 DNA 病毒,其基因組大小約為 25~45 kb。衣殼呈規則的 20 面體結構,六聯體是形成病毒衣殼 20 面體結構的主要蛋白質。腺病毒在自然界分佈廣泛,至少存在 100 種以上的血清型,其中人源腺病毒就有 49 種血清型。人源腺病毒大約 1/3 的已知血清型通常與人類疾病相關,人體對腺病毒的再感染能產生有效的免疫,正常的健康成人一般也具有多型中和抗體。這也是人體接種重組腺病毒載體疫苗後會發生預存免疫的原因。
Takara Adeno-X Adenoviral System 3 (CMV)
以新冠疫苗為例,要研製一個重組腺病毒載體疫苗,首先要選定致病病毒表面那些極具特徵的蛋白質結構,這些蛋白質結構會刺激免疫系統產生抗體。對於冠狀病毒來說,那些位於病毒外殼表面的棘突蛋白質也就是 S 蛋白質,無疑是很好的目標。它是新冠病毒入侵人類細胞的武器,是病毒附著並感染人類細胞的關鍵部分。下一個任務是找到編碼 S 蛋白質的基因,將其克隆到腺病毒 DNA 中,然後包裹獲得重組腺病毒載體,製備成疫苗。重組腺病毒載體攜帶 S 蛋白質表達基因進入到人體細胞,在人體內合成S蛋白質,誘導人體產生特異性抗體,使人們產生對致病病毒的免疫力。
應用 |
品名 |
貨號 |
包裝 |
病毒製造 |
632269 |
10 Rxns |
|
病毒製造 |
632267 |
10 Rxns |
|
病毒製造 |
632268 |
10 Rxns |
|
病毒萃取 |
70664 |
10 ku |
|
病毒萃取 |
71206 |
25 ku |
|
病毒純化/濃縮 |
FTAV00003 |
3 Preps |
|
病毒濃縮 |
UFC803024 |
24 pk |
|
病毒濃縮 |
UFC805024 |
24 pk |
|
病毒濃縮 |
UFC810024 |
24 pk |
|
病毒濃縮 |
UFC903024 |
24 pk |
|
病毒濃縮 |
UFC905024 |
24 pk |
|
病毒濃縮 |
UFC910024 |
24 pk |
|
病毒定量 |
632250 |
120 Ttitrations |
|
病毒定量 |
632252 |
200 Rxns |
|
病毒定量 |
632270 |
20 Tests |
#3
胜肽疫苗
胜肽疫苗係以含有 T 細胞或 B 細胞抗原決定位之化學合成胜肽作為疫苗活性成分,常見的方法是將化學胜肽與核酸類佐劑或蛋白質佐劑混合後,再利用微脂粒包覆製成。傳統疫苗須培養所需數量的病原體,再加以進行去活性與減毒。有些病原體難以培養或去活性與減毒可能產生的風險無法完全減去活性,可能會導致不恰當的免疫反應 (Cross reactivity)。相較於難以培養或危險的病原體,胜肽疫苗因多為化學合成而來,容易大量生產、安全性高,且容易掌控疫苗之純度。
Merck Peptide Synthesis (多肽/胜肽合成)
Peptide Synthesis 是胺基酸經由許多的不斷重複的醯胺鍵 (Amide bond) 鍵結,形成的一個多肽片段,最後形成一個具有生物活性或藥效的多肽分子。合成的方式有液相合成及固相合成。
胺基酸合成產品大致分為三類
胺基酸:我們提供純度更高、檢測項目更多以及更嚴謹的不純物質檢測,可省去後續純化以及鑑定需花費的大量人力及時間成本。
樹脂:提供精選的預填充樹脂,可以降低反應過程中樹凝集情形,讓反應更佳。
偶合試劑:高純度的偶合試劑不只能滿足各種反應上的需求,也讓反應產率提升至最大化。
應用 |
品名 |
貨號 |
包裝 |
胺基酸 |
8.52003.0025 |
25 g |
|
胺基酸 |
8.52067.0005 |
5 g |
|
胺基酸 |
8.52044.0025 |
25 g |
|
胺基酸 |
8.52005.0025 |
25 g |
|
胺基酸 |
8.52008.0025 |
25 g |
|
樹脂 |
8.56009.0001 |
1 g |
|
樹脂 |
8.56001.0001 |
1 g |
|
樹脂 |
8.56020.0001 |
1 g |
|
樹脂 |
8.56012.0001 |
1 g |
|
樹脂 |
8.56011.0001 |
1 g |
|
偶合劑 |
BOP |
8.51004.0025 |
25 g |
偶合劑 |
8.51085.0025 |
25 g |
|
偶合劑 |
8.51095.0025 |
25 g |
|
偶合劑 |
8.51013.0025 |
25 g |
|
偶合劑 |
HBTU |
8.51006.0025 |
25 g |
#4
重組蛋白疫苗/次單元疫苗
重組蛋白疫苗係利用基因工程技術所生產之重組抗原與佐劑混合而成,需利用微生物或哺乳類細胞建構蛋白質表現,並須建立微生物或細胞發酵製程與重組蛋白純化製程。
Merck Amicon Ultra 濃縮離心管
Amicon® 系列產品為 Millipore 的創新技術,可以用在病毒、蛋白質、核酸以及奈米粒子的濃縮、去鹽、置換 buffer 以及酵素或清潔劑的移除。
- 使用 Heat Sealing 方式固定,沒有膠體黏著,不用擔心黏膠的膠體溶劑析出,而對樣品產生影響。
- 回收率高:市面上唯一使用再生性纖維酯 (RC; Regenerated Cellulose ) 膜材,可以降低蛋白質殘留,增加回收率。
- Real Dead volume stop 設計:就算離心時間過久,也不用擔心樣品乾掉而無法回收。
- 化學溶液耐受度廣:可耐受 pH 1~9。
- 離心管為 PP 材質,不易破碎,樣品不易滲透。
- 從製造到包裝全程自動化生產,避免人為汙染。
- 產品為法醫鑑定分析核酸樣品的標準前置備處理工具。
- 每一支成品皆經過影像紀錄,產品問題追朔完善。
應用 |
品名 |
貨號 |
包裝 |
昆蟲細胞 |
71023-3CN |
3 vial |
|
昆蟲細胞培養液 |
71022-3CN |
1 L |
|
昆蟲細胞培養液 |
BE12-730Q |
1 L |
|
哺乳類細胞 |
85020206-1VL |
1 vial |
|
哺乳類細胞 |
08011101-1VL |
1 vial |
|
哺乳類細胞 |
85011435-1VL |
1 vial |
|
哺乳類細胞 |
BEBP02-030Q |
1 L |
|
哺乳類細胞培養液 |
BEBP12-764Q |
1 L |
|
哺乳類細胞培養液 |
BEBP02-025Q |
1 L |
|
哺乳類細胞培養液 |
BEBP12-749Q |
1 L |
|
哺乳類細胞培養液 |
BE12-924Q |
1 L |
|
哺乳類細胞培養液 |
BE12-925Q |
1 L |
|
蛋白萃取 |
70664-3CN |
10 ku |
|
蛋白萃取 |
71206 |
25 ku |
|
蛋白濃縮 |
UFC900324 |
24 pk |
|
蛋白濃縮 |
UFC901024 |
24 pk |
|
蛋白濃縮 |
UFC903024 |
24 pk |
|
蛋白濃縮 |
UFC905024 |
24 pk |
|
蛋白濃縮 |
UFC910024 |
24 pk |
如有更大體積的需求,請洽當區業務或與我們聯絡