DNA、胎儿细胞和疫苗:你应该知道的

This entry is part 66 of 66 in the series 你需要知道的

DNA, FETAL CELLS & VACCINES: WHAT YOU SHOULD KNOW

含有胎儿细胞或胎儿 DNA 的疫苗的想法可能很麻烦。对于一些人来说,例如天主教徒,担忧通常与使用胎儿细胞有关,因为天主教会不容忍堕胎。对于其他人来说,担忧是基于更普遍的宗教或个人信仰。以天主教会为例,梵蒂冈的主要政策制定机构宗座生命学院(Pontifical Academy for Life)研究了会众接受使用胎儿细胞制成的疫苗的问题。他们的决定表达了一种偏好,即在可能的情况下不使用胎儿细胞来制造疫苗,但他们确定接受这些疫苗的天主教徒这样做是“道德上合理的”,因为缺乏替代品,而且更需要保护自己的孩子和与孩子接触的人。尽管做出了这一决定,但我们理解有些人,无论他们信奉哪种宗教,都有与此主题相关的担忧和问题。此问答解答了我们收到的一些最常见的问题。

问:为什么细胞被用来制造疫苗?

答:病毒是简单的生物。它们通常只包含少数蛋白质和基因(DNA 或 RNA)。因此,它们没有自行繁殖所需的机器。因此,病毒需要感染细胞并利用细胞的机制来制造更多自身。这意味着,为了研究病毒或制造疫苗,科学家需要病毒在其中繁殖的细胞。不同的病毒不能使用任何类型的细胞进行繁殖,因此病毒研究的一个重要部分是弄清楚每种病毒喜欢哪种类型的细胞。

问:为什么使用胎儿细胞来制造疫苗?

答:科学家们最初研究胎儿细胞以了解衰老过程。然而,科学合作和疫苗开发中的挑战导致在疫苗开发中使用胎儿细胞。具体来说,科学家们在脊髓灰质炎疫苗中发现了一种可能致癌的病毒,称为猿猴病毒 40 (SV40),该疫苗是由脊髓灰质炎病毒首先在猴肾细胞中培养而成的。它被称为 SV40,因为它是发现的第 40 种猴病毒。最终,SV40 被证明不会在脊髓灰质炎疫苗接受者中致癌,但这种理解需要时间来发展。在此期间,疫苗科学家意识到,由于病毒需要细胞来生长,因此他们必须确保 SV40 或其他有害病毒不会引入未来的疫苗中。偶然的机会是,研究衰老的最杰出科学家之一伦纳德·海弗里克 (Leonard Hayflick) 正在费城威斯塔研究所 (Wistar Institute) 与两位著名的疫苗科学家希拉里·科普罗夫斯基 (Hilary Koprowski) 和斯坦利·普洛特金 (Stanley Plotkin) 一起工作。这三人共同意识到,由于胎儿通常不会在子宫内接触病毒,因此他们的细胞提供了一种方法,可以确保未来的病毒疫苗不会无意中含有可能对人类有害的其他病毒。

除了不含潜在污染病毒外,胎儿细胞还为疫苗开发提供了另一个好处。由于疫苗针对的是感染人类的病毒,因此用于制造疫苗的人类病毒在人体细胞中生长得最好。

问:哪些疫苗使用胎儿细胞?

答:使用胎儿细胞制成的疫苗包括:

水痘(水痘)

COVID-19(病毒载体版本,如 J&J/Janssen 和 AstraZeneca)

甲型肝炎

狂犬病(一个版本,称为 Imovax®)

风疹(MMR 疫苗中的“R”)

没有其他疫苗,包括流感和 COVID-19 mRNA 疫苗,是使用胎儿细胞制造的。

问:使用胎儿细胞的疫苗是否需要额外的流产?

答:不。一旦从原始来源制备细胞,它们就可以在实验室中无限期地保存。维持这些细胞的过程通常称为“细胞培养”或“细胞传代”。

细胞培养涉及在无菌、温度受控的环境中,在专用容器中培养细胞。促进细胞生长的营养物质被添加到容器中,当细胞复制并填充容器表面时,科学家们将它们分成新的无菌容器并添加新鲜成分。他们还将定期将一些新细胞储存在称为液氮冷冻机的特殊冰箱中。这些冰箱保持 –190 摄氏度(–310 华氏度)的温度。在这种极端温度下储存细胞可以使它们存活,但保持生物无活性。因此,当科学家需要新的细胞供应时,他们可以解冻一些细胞,然后再次开始培养新的细胞。以这种方式,细胞的供应几乎是无限的。因此,不需要额外的流产。今天用于制造疫苗的胎儿细胞是在 1960 年、1970 年代或 1980 年代首次分离出来的,具体取决于疫苗。

问:胎儿细胞含有 DNA 吗?什么是 DNA?

答:所有人类细胞,包括胎儿细胞,都含有 DNA,它代表脱氧核糖核酸。DNA 是一张蓝图,为我们的细胞提供指令,使它们能够正常运作,这意味着它们可以制造蛋白质和酶,与其他细胞交流等等。

DNA 受到保护在每个细胞的隔室中,称为细胞核。核心就像空中交通管制站,从受保护的地方监督单元内的所有活动,同时确保单元有序地完成工作。

答:疫苗中是否含有胎儿细胞 DNA?

问:由于疫苗病毒要经过几个纯化步骤,并且 DNA 不能很好地承受这些过程,因此残留的任何 DNA 组分都是高度片段化且极少的。当在疫苗中测量来自生产过程的 DNA 时,它仅以皮克级存在。皮克是一克的万亿分之一 (0.000000000001)。因此,这些少量的碎片化物质不会对我们自己的 DNA 造成损害或相互作用。

问:胎儿细胞 DNA 可以改变我们的 DNA 吗?

答:不。由于水痘、甲型肝炎、狂犬病(一种版本)和风疹疫苗是在人类胎儿细胞系中生长的,因此有些人想知道胎儿细胞的 DNA 是否会改变一个人自己的 DNA。然而,当病毒在细胞中生长时,细胞通常会被打开以释放新的病毒颗粒。当我们感染病毒时,我们体内会发生这种情况,实验室也会发生这种情况。在体内,一些免疫系统细胞充当真空吸尘器来清除碎屑,包括被病毒感染破坏的细胞。在实验室中,科学家使用纯化方法来清除细胞碎片。因为 DNA 是一种相对脆弱的分子,所以任何可能在病毒感染中幸存下来的 DNA 都会在纯化过程中被破坏。因此,即使是可能残留的小 DNA 片段在注射疫苗时也无法识别或有任何能力引起问题。

问:mRNA 疫苗含有 DNA 吗?

答:不。辉瑞和 ModernaCOVID-19 疫苗使用信使 RNA 或 mRNA。这些疫苗不含 DNA。RNA 代表核糖核酸。信使 RNA 指导细胞如何

制造蛋白质。

即使 mRNA 疫苗不含 DNA,这些疫苗也能改变我们的 DNA 吗?为什么不呢?

由于 mRNA 是一种核酸,就像 DNA 一样,有些人想知道mRNA 可以转化为 DNA 并成为人体脱氧核糖核酸。这不会发生,原因有几个。首先,mRNA 为释放到细胞的细胞质中,并在那里进行加工。另一方面,DNA 在细胞核中受到保护。要使核酸进入细胞核,必须有适当的酶。这些酶不随疫苗一起递送,通常不在细胞质中发现,因为那样细胞核更容易被任何核酸破坏。其次,即使 mRNA 进入细胞核,它首先需要转化为 DNA,这需要另一种疫苗中没有的酶。这种酶称为逆转录酶。第三,即使 mRNA 确实转化为 DNA 并进入细胞核,一个需要可以使用不同的酶,称为整合酶,才能使新 DNA 成为个体 DNA 的一部分。整合酶不随疫苗一起递送,也不容易在细胞中获得。因此,mRNA 疫苗不可能改变一个人的 DNA。

问:病毒载体疫苗是否含有 DNA?

答:是的。病毒载体疫苗,如 J&J/Janssen 和 AstraZeneca COVID-19 疫苗,可递送 DNA。COVID-19 疫苗包含代表 SARS-CoV-2(导致 COVID-19 的病毒)刺突蛋白的 DNA。

疫苗 DNA 进入细胞核,在那里转化为 mRNA。然后将 mRNA 发送到细胞的细胞质,用作制造刺突蛋白的蓝图,然后通过产生协调的免疫反应来识别免疫系统需要做出反应的东西。

问:病毒载体疫苗可以改变我们的 DNA 吗?如果不是,为什么不呢?

答:由于疫苗的 DNA 进入了我们自己的 DNA 所在的细胞核,人们可能想知道我们怎么知道我们的 DNA 没有被改变。因为递送疫苗的病毒载体无法复制,所以它没有疫苗 DNA 掺入我们自己的 DNA 所需的必要酶,例如整合酶。有趣的是,即使 DNA 能够自我整合,重要的是要认识到疫苗不会递送到属于种系一部分的细胞,即参与繁殖的细胞。

其他资源

斯坦利·普洛特金(Stanley Plotkin):率先使用胎儿细胞制造风疹疫苗(视频),hillemanfilm.com/stanley-plotkin(本网页还包含有关细胞传代过程的更多详细信息。

实验室内部一瞥:液氮冰箱(视频),bit.ly/3PA1ijb

疫苗竞赛:战胜疾病的科学、政治和人类成本(书籍)— Meredith Wadman,企鹅兰登书屋,2017 年(本书在 bit.ly/3Gd7rxn 号的疫苗更新网站上进行了总结。

此信息由 Children’s Hospital of Philadelphia 的疫苗教育中心提供。该中心是面向家长、公众和医疗保健专业人员的教育资源,由致力于研究和预防传染病的科学家、医生、父母组成。疫苗教育中心由儿童医院的捐赠教席资助

费城医院。该中心不接受制药公司的支持。©2022 Children’s Hospital of Philadelphia.保留所有权利。22176-06-22.

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