《原子能科學家公報》刊文闡述 國家生物防禦戰略儲備的未來發展

美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室兩位生物學家近日發文闡述美國「國家生物防禦戰略儲備」的未來發展，認為未來的戰略儲備可採用「抗體基因轉移」技術，直接把病原體特異性抗體的編碼基因傳遞給人體細胞，再由人體細胞利用其蛋白質生成機制產生大量特異性抗體以對抗病原體，從而為接觸生物威脅劑的人群提供更快速的保護。

美國家生物防禦戰略儲備概況

美國「國家生物防禦戰略儲備」計劃旨在確保國家有效應對生物恐怖主義事件，防範肉毒桿菌中毒、炭疽熱、天花、鼠疫、病毒性出血熱和圖拉菌血症等潛在的生物威脅劑，其任務是在緊急情況下聯邦政府決定使用儲備的12小時內，向各州和社區快速交付「推送包」，即130個預先配置好的集裝箱、重達50噸的緊急醫療資源。該儲備計劃自實施以來，有效響應了流感大流行等多種大規模緊急情況，支持了針對炭疽熱、天花和肉毒桿菌中毒等小規模傳染病的應對措施部署，也滿足了國防部關於疫苗聯合循環儲備的需求。

面臨的挑戰

美國家生物防禦戰略儲備尋求在發生生物攻擊時確保受感染人群能夠迅速得到抗生素、抗毒素和疫苗等充足的醫療應對措施，但目前也面臨著一些挑戰：一是維持成本高。由於藥物等醫療用品需定期更新，且對存儲條件有特別要求，巨量戰略儲備的維持費用很高。二是覆蓋不全面。對手在攻擊中使用的生物威脅劑範圍可能更廣，甚至可能選擇或設計已知生物威脅劑的基因工程化或耐抗生素的變體。目前戰略儲備還不能夠對每一種生物威脅劑都採取儲備應對措施，原因是未掌握其醫療應對措施或者維持經費與後勤條件不可行。

未來發展

隨著分子生物學研究以及將合成基因安全轉移至人體的方法的快速發展，國家生物防禦戰略儲備將可能利用「抗體基因轉移」技術，從現有基於蛋白質的疫苗和抗毒素轉向基於核酸（DNA和RNA）編碼基因的新系統，來保護人體免受傳染病和毒素的攻擊，從而建立和維持一種覆蓋更全面、成本更低的戰略儲備。「抗體基因轉移」通過直接把編碼病原體特異性抗體的基因傳遞給人體細胞，以誘導人體細胞生成大量特異性抗體，從而對抗病原體，防止致命感染。其優勢主要體現在四個方面：

一是在生物攻擊的關鍵響應期內實現快速應對。動物研究已表明，採用抗體基因轉移方法可在幾小時內分泌足夠多的抗體來防止感染。由於通過基因轉移產生的抗體繞過了整個免疫系統，所以這一方法對服用免疫抑製藥物的人群同樣適用。

二是有效應對多株病原體或頻繁變異的病原體。抗體基因轉移可利用生物工程的最新進展開發出自然界還未發現的抗體特性，新的抗體基因可產生多種不同抗體，繼而融合為一種抗體的關鍵特性，這意味著一種雜合抗體可對抗多株病原體或流感等頻繁變異的病原體。

三是極大簡化戰略儲備管理。核酸生產簡單，價格低廉，易於儲存。轉向基於核酸的醫療應對措施將使地方戰略儲備管理成為可能，減少緊急情況下與運輸有關的延誤。

四是可為快速開發醫療對抗措施建立標準化平台。抗體基因轉移方法將允許建立標準化生產程序，簡化高度多樣化的製造步驟，並降低成本，從而能夠迅速識別和按需生產針對新威脅的抗體編碼基因。目前，DARPA一直在該領域投入巨資，如「大流行預防平台」（P3）項目，目標是將傳統抗體治療的30周時間縮短至抗體基因轉移方法治療的8周。如果針對傳染病的抗體基因轉移技術臨床實驗取得成功，將有望建立最終生成基於基因的應對措施標準化平台。

來源 ：美國《原子能科學家公報》/圖片來自互聯網

軍事科學院軍事科學信息研究中心 郝繼英

如需轉載請註明出處：「國防科技要聞」（ID：CDSTIC）

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