人们对新冠病毒避之唯恐不及,科学家却需要接触它,对它进行研究,这对他们造成极大的健康风险。于是,湾区一家实验室决定自行合成经过调整的新冠病毒,使其不具有传染性,以便科学家能安全地进行研究。这些经过设计的合成病毒目前已被运送给世界各地的实验室,以十年前不可能的方式加速疫苗和药物的研发。
东湾纽华克(Newark)基因合成公司ATUM共同创办人暨商务长古斯塔夫森(Claes Gustafsson)说:"合成病毒能加快我们对疫情的反应速度,这是我们制造出来的规格化产品。"
这些像乐高积木一样从无到有的合成病毒,代表了合成生物学(synthetic biology)一个正在展露头角的新领域,这个领域使用简单的化学物质和自然的基因蓝图制造生物。过去几年来,这项制造技术发展得愈来愈快、成本愈来愈低、也愈普及,要获得基因、病毒、人类抗体和其他构成元素,几乎和在亚马逊网站上订购商品一样容易。
过去数十年研发疫苗使用的方法既费时又危险,它需要培养大量的活病毒,再将病毒样本送到疫苗实验室,除了时间上容易延误,有人也认为过于危险而拒绝运送。这正是2009年爆发H1N1流感时使用的疫苗研发法。同样地,传统的免疫疗法(从患者身上提取抗体)不但困难、缓慢,也难以满足大规模需求。
2003年提出的人类基因组计划(Human Genome Project)让科学家拥有像阅读书本一样阅读自然说明书的能力,因此使合成生物学发展出一套与过去截然不同的研发策略。
在此次新冠疫情中,中国科学家从一名病人身上分离出新冠病毒后,立即对病毒基因组进行解码,然后发表到网路上,并传送给全球包括ATUM、旧金山的Twist Bioscience和圣地亚哥的Codex等基因合成公司,数小时后,许多实验室就开始着手自行建构病毒基因码。
Twist Bioscience执行长勒普拉斯特(Emily Leproust)表示,有朝一日,科学家应能研发出可能保护人们免受所有类型冠状病毒感染的疫苗。她说,在病毒传染速度像喷射机一样快的时代,合成生物学让科学家有能力以网路传输速度建立起生物防御系统。