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【Pandemic Prevention Platform】DARPA“大流行病预防平台”(P3)项目如何应对新冠肺炎疫情

掰棒子的防务菌 从心推送的防务菌 2022-04-11

自疫苗发明以来,可以挽救生命的疫苗注射可以抵抗多年甚至一生的致命疾病,但令人遗憾的是,目前还没有针对正席卷全球的新型冠状病毒(Covid-19)的疫苗问世。事实上,疫苗的开发是个有难度且非常严谨的过程,就算是我们这么样的举国之力,也要遵循疫苗研制规律,所以前几天网上疯传的“陈薇院士先试疫苗第一针”图片很快被证伪。不过还是有好消息的:2月28日,李克强总理在考察国家新冠肺炎药品医疗器械应急平台时,听取了随行院士对疫苗研发情况的介绍。在院士的介绍中有一个明确的时间点:“各个疫苗研发团队都在夜以继日争分夺秒,力争最快在4月份开始临床试验。

对于这一难题,世界一超美国也概莫能外,3月2日,在美国国防部召开的记者招待会上,参谋长联席会议主席马克·米利表示,美军的研究实验室正在积极研制疫苗。而据美军方《星条旗报》3月2日的报道,美陆军传染病医学研究所和沃尔特里德陆军研究所的医疗实验室正在与卫生与公众服务部协调,以研制针对新冠病毒的疫苗。但可想而知,远水解不了近火。以至于2月27日的参谋长联席会议每日要情简报中透露了以下悲观信息:“美国官员预计新冠肺炎疫情30天之内‘可能’成为全球大流行病”。


不过一提到“大流行病”,了解美国国防高级研究计划局(DARPA)的筒子会想到该机构生物技术办公室(BTO)在2017年创建的“大流行病预防平台”(Pandemic Prevention Platform,P3)项目,该项目旨在阻止任何传染病爆发的蔓延,以免升级为大流行,并号称可在60天内阻止一场大流行病。通过P3项目资助的机构包括杜克大学、范德比尔特大学、生物制药公司(MedImmune)和Abcellera生物制品公司。

根据该项目,P3执行团队致力于开发用于端到端大流行病响应平台的技术,该平台包括研究用于下游抗体发现和候选治疗产品的最终评估和测试的病毒的能力。团队将展示快速发现和优化抗体的能力,从而使它们对传染源最有效。此外,P3团队的任务是开发利用核酸技术提供抗体的技术,并在给药后三天内获得足够的抗体血清浓度,以抵御病原体。

基于核酸的技术是P3项目研究的核心,特别是那些专注于DNA和RNA的技术,包括在DARPA“实现预防和治疗的自主诊断”(Autonomous Diagnostics to Enable Prevention and Therapeutics,ADEPT) 项目下开发的技术工具。通过这些工具,研究人员可以从康复患者身上识别保护性抗体,然后制造出能够指导患者身体产生类似保护性抗体的基因结构。与现有的抗体生产方法相比,这些核酸“蓝图”可以快速生产大量。
根据当时负责该项目的Matthew Hepburn的说法,P3项目研究人员有望在一期临床试验中证明其核酸产品对一种目标病原体的安全性。最终,研究团队将根据其临床试验结果及其在首次获得含病原体样本后60天内完成端到端过程的能力进行评估。此外,为了证明该平台的广泛实用性,每个团队将针对多种病毒病原体,包括流感、基孔肯雅病毒、MERS-CoV和Mayaro病毒等开展试验。


按说在新冠疫情这么大动静面前,P3项目应该有所作为吧。防务菌去搜罗了下,P3项目资助的两个团队确实有所行动。


一、范德比尔特疫苗中心(Vanderbilt Vaccine Center)
美国范德比尔特疫苗中心(Vanderbilt Vaccine Center)是DARPA “大流行病预防平台”项目的主要站点之一。鉴于范德比尔特疫苗中心在加快开发寨卡病毒和其他病毒疗法方面的历史,它已被DARPA选为美国开发基于抗体的新型疗法以预防SARS-CoV2感染的主要场所。范德堡疫苗中心最近开始从康复患者那里接收重要的人体样本,并将使用Berkeley Lights(细胞选择领域的领军者,位于美国加州)的Beacon平台进行筛选,以发现保护性抗体。
Berkeley Lights目前正在与美国、中国和澳大利亚的大学和医学中心合作,寻找疫苗和治疗剂用于治疗SARS-CoV2病毒引起的疾病COVID-19。利用Berkeley Lights的专有技术Beacon®流控平台,范德堡大学医学中心(Vanderbilt University Medical Center)和金斯瑞中国(GenScript China)目前正在筛选病人的血液样本,以期找到必要的抗体来帮助解决冠状病毒,而澳大利亚昆士兰大学(University of Queensland)的研究人员正在评估Beacon平台,以此作为加快开发其重组亚基疫苗项目的一种手段。  

二、加拿大AbCellera Biologics公司
AbCellera Biologics确认正在采取行动,以抵抗新型冠状病毒(2019-nCoV)的持续爆发。自2018年以来,根据DARPA“大流行病预防平台”项目,AbCellera一直领导一个合作伙伴团队建立强大的大流行病应对技术平台,能够在分离出未知病毒病原体后60天内开发出适用于现场的医学对策。AbCellera的快速,高通量治疗性抗体发现技术将用于发现用于挫败冠状病毒的抗体,这些抗体最终可用于阻止2019-nCoV爆发的传播。
AbCellera的平台已经在对大流行病爆发的模拟响应中进行了两次压力测试。在2018年末,AbCellera对平台进行了针对中东呼吸系统综合症冠状病毒(MERS-CoV)的测试,证明该平台可以在不到96小时的时间内从骆驼科动物中有效分离出数百种与冠状病毒中和的抗体。

对此,目前负责P3项目的Ester Falconer博士表示:“ AbCellera筛查技术的空前处理能力和速度使其特别适合于冠状病毒爆发等大流行病,在该病流行期间迅速部署治疗药物是帮助控制传播的重要因素。自启动P3项目以来,我们一直在为这种情况做准备,并且已经准备好应对这种威胁。”

AbCellera的核心技术是一种微流控平台,该平台使用微型化分析从任何物种(包括直接来自人类患者)的单个B细胞中筛选抗体。这些专有的检测方法可以根据疾病目标或应用进行定制,以筛选特定的治疗特性。AbCellera已与美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)所属的美国国立过敏与传染病研究所(NIAID)疫苗研究中心的研究人员合作,并与该领域的其他领先研究人员合作,将测试2019-nCoV的预防和治疗疫苗。

传染病的威胁越来越大,迫切需要突破性的技术和能力来保护急救人员,并为他们配备能够阻止传染源影响的治疗方法。目前针对传染病突发公共卫生事件的处理方法,在相应的时间尺度上还没有产生有效的预防或治疗方案。最近爆发的H3N2(流感)、埃博拉病毒和寨卡病毒的例子突显了救生解决方案在部署和有效性方面的显著滞后。

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