去年12月8日,由清華大學(xué)張林琦教授團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜研發(fā)的我國(guó)首個(gè)新冠病毒特效藥獲得中國(guó)藥監(jiān)局應(yīng)急批準(zhǔn)上市。張綺是張林琦團(tuán)隊(duì)中的一員。12月23日,美國(guó)哥倫比亞大學(xué)在國(guó)際性科技期刊《自然》上發(fā)表了一項(xiàng)新的研究成果,研究者找到全球19株有代表性的新冠病毒抗體,檢測(cè)它們對(duì)抗奧密克戎毒株的能力,其中18個(gè)抗體的中和活性為負(fù)值,只有張綺找到的抗體的中和活性為正值——2.2,這意味著,面對(duì)奧密克戎這個(gè)讓全球陷入新一輪恐慌的新冠變異毒株,這個(gè)抗體的中和活性較之前提高了2.2倍。
先找到BRII-196抗體
新冠病毒進(jìn)入人體后,需要感染細(xì)胞才可以繼續(xù)繁殖并攻擊人體,如果有中和抗體把病毒攔截于細(xì)胞之外,那么,病毒就無(wú)法在人體內(nèi)存活。新冠特效藥的研發(fā)就是基于這個(gè)看似簡(jiǎn)單的原理。
張林琦團(tuán)隊(duì)研發(fā)新冠特效藥的工作從2020年1月12日開(kāi)始。當(dāng)天,我國(guó)向世界公布了新型冠狀病毒基因組序列信息。也是在同一天,武漢已累計(jì)報(bào)告確診患者41例,其中1例死亡。這場(chǎng)沒(méi)有硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng),已在武漢打響,并開(kāi)始引起全國(guó)的關(guān)注。
3天后的晚上9點(diǎn),在離武漢1000多公里外的北京清華園內(nèi),張林琦和生命科學(xué)院王新泉教授共同召集團(tuán)隊(duì)開(kāi)會(huì),啟動(dòng)尋找新冠病毒中和抗體的工作。專門(mén)攔截新冠病毒的高效中和抗體混雜在人體內(nèi)上億個(gè)抗體中,團(tuán)隊(duì)遇到的第一個(gè)難題便是找到這些抗體。
通過(guò)和深圳市第三人民醫(yī)院黨委書(shū)記劉磊、教授張政與副研究員鞠斌的合作,2020年2月9日,張林琦團(tuán)隊(duì)拿到了初步篩選的206株新冠病毒抗體基因。張綺接棒負(fù)責(zé)尋找里面中和活性最好的抗體。在拿到抗體之前,張綺就已經(jīng)搭建好了一個(gè)可以測(cè)試抗體中和活性的系統(tǒng),并用其他小分子藥物作了測(cè)試,在短時(shí)間內(nèi)做好了前期準(zhǔn)備工作。當(dāng)時(shí),全世界范圍內(nèi)都沒(méi)有抗新冠病毒單克隆抗體的結(jié)構(gòu)信息。張綺是第一撥摸著石頭過(guò)河的人之一。由于沒(méi)有結(jié)構(gòu)信息提示抗體的作用靶點(diǎn),張綺只能反復(fù)地進(jìn)行交叉競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn),摸索著前行。
2020年3月2日,習(xí)近平總書(shū)記來(lái)到清華大學(xué)考察調(diào)研新冠肺炎疫情防控科研攻關(guān)工作。他走進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室,鼓勵(lì)和囑托團(tuán)隊(duì):“人類同疾病較量最有力的武器就是科學(xué)技術(shù)?!?天后,張綺找到了中和活性最強(qiáng)的BRII-196抗體,辦公桌上的那臺(tái)電腦里記錄了這株抗體令人欣喜的數(shù)據(jù)。當(dāng)天,張林琦、張綺和幾位學(xué)生還和顯示器上的數(shù)據(jù)合了影,以記錄這具有歷史意義的時(shí)刻。
可以對(duì)抗奧密克戎的BRII-198抗體
在找到BRII-196抗體后,張林琦團(tuán)隊(duì)沒(méi)有止步,而是與騰盛華創(chuàng)醫(yī)藥技術(shù)(北京)有限公司的朱青博士等研發(fā)人員共同決定,繼續(xù)尋找另一個(gè)抗體,一起打配合戰(zhàn),以應(yīng)對(duì)今后可能會(huì)出現(xiàn)的變異毒株。從阿爾法毒株、德?tīng)査局?,再到現(xiàn)在肆虐全球的奧密克戎毒株,無(wú)不證明了當(dāng)時(shí)這個(gè)決定的正確性。
值得一提的是,同樣是冠狀病毒的SARS病毒和MERS病毒其實(shí)并沒(méi)有很活躍的突變,張林琦團(tuán)隊(duì)對(duì)這兩個(gè)病毒也進(jìn)行了相關(guān)研究。在2020年初十分緊張的大環(huán)境下,如果只選用一株抗體,不再多花時(shí)間選用“備胎抗體”,也是合情合理的。然而,張林琦團(tuán)隊(duì)選擇了更加保險(xiǎn)、穩(wěn)妥的方案。
“備胎抗體”的篩選并不是一帆風(fēng)順的。在確定了第一株抗體后,和它一同配合的第二株抗體,在中和活性需要達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),還不能與第一株抗體存在競(jìng)爭(zhēng)性。兩株抗體要達(dá)到1+1>2的效果。
兩個(gè)抗體的競(jìng)爭(zhēng)性是指兩個(gè)抗體相互競(jìng)爭(zhēng)著攔截病毒,競(jìng)爭(zhēng)性高便會(huì)影響抗體的聯(lián)合使用。經(jīng)過(guò)反復(fù)地篩選,張綺剔除掉了很多有50%以上競(jìng)爭(zhēng)性的抗體,剩下為數(shù)不多的抗體中有一株和BRII-196抗體有40%的競(jìng)爭(zhēng)性。這個(gè)抗體被選為了“備胎”。但是“40%”這個(gè)數(shù)據(jù),在張綺心里一直是個(gè)過(guò)不去的坎兒?!?0%,這是個(gè)真競(jìng)爭(zhēng)還是假競(jìng)爭(zhēng)?其實(shí)有些說(shuō)不清,像是有個(gè)什么東西一直在撓著你,你知道應(yīng)該問(wèn)題不大,但就是有點(diǎn)兒不放心。”糾結(jié)再三,張綺決定再去試著找一找新的抗體。
在爭(zhēng)分奪秒的緊要關(guān)頭,張綺又耐下心來(lái),多花了兩三周的時(shí)間,找到了一株和BRII-196抗體基本是0%競(jìng)爭(zhēng)性的抗體——BRII-198抗體。經(jīng)歷了一年多,新冠病毒已經(jīng)變異出了奧密克戎毒株,在這個(gè)有著37個(gè)突變位點(diǎn)的變異株面前(德?tīng)査局晔?1個(gè)突變位點(diǎn)),眾多抗體都敗下陣來(lái),而B(niǎo)RII-198抗體的中和活性卻更強(qiáng)了。
在尋找BRII-198抗體的過(guò)程中,張綺還加入了一點(diǎn)自己的“小心思”,在保證中和活性的前提下,張綺選擇了一個(gè)比較“小眾”的抗體?!安《驹谕蛔冞^(guò)程中,為了可以成功逃逸,會(huì)針對(duì)比較多的那類抗體去突變,而‘小眾’的概率就低了很多。”這里的“小眾”,張綺解釋說(shuō):“這個(gè)抗體的中和活性肯定是比較好的,但是又不是最好的;此外,和大多數(shù)抗體相比,它和病毒結(jié)合時(shí)的靶點(diǎn)位置比較‘小眾’?!?/p>
去年11月下旬,世界衛(wèi)生組織公布了奧密克戎毒株的基因信息,它的突變位點(diǎn)數(shù)量明顯多于近兩年流行的所有新冠病毒變異株。張綺告訴記者,她看到奧密克戎毒株的基因序列信息中病毒和細(xì)胞結(jié)合的靶點(diǎn)位置后,大概就清楚了自己之前找的BRII-198抗體對(duì)它會(huì)有效,“比較有信心”。此外,因?yàn)閾?dān)心新冠病毒變異株會(huì)導(dǎo)致抗體失活,張綺及團(tuán)隊(duì)中的其他成員此前還專門(mén)針對(duì)單個(gè)突變位點(diǎn)測(cè)試過(guò),抗體均保持了較好活性。此次奧密克戎毒株的37個(gè)突變位點(diǎn)相當(dāng)于是單個(gè)突變位點(diǎn)的綜合。
當(dāng)然,抗體是否能保持活性,最終還需要看實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)結(jié)果。基因信息公布后,張林琦團(tuán)隊(duì)也第一時(shí)間作了針對(duì)奧密克戎毒株的抗體活性檢測(cè),經(jīng)過(guò)合成基因、嵌合病毒包裝、中和活性檢測(cè)等長(zhǎng)達(dá)一周多的實(shí)驗(yàn)工作,實(shí)驗(yàn)結(jié)果終于出來(lái)了——我國(guó)首個(gè)新冠特效藥對(duì)奧密克戎毒株仍保持著良好的活性。
聚光燈之外的地方
2005年從武漢大學(xué)畢業(yè)后,張綺進(jìn)入德國(guó)哈勒維滕貝格大學(xué)攻讀碩士和博士學(xué)位,其間,她開(kāi)始了人工抗體領(lǐng)域的研究工作。
哈勒維騰貝格大學(xué)是德國(guó)一所著名的綜合性大學(xué)。在這所有著500多年建校歷史的大學(xué)里,張綺接受了8年系統(tǒng)而扎實(shí)的科研訓(xùn)練。2013年,張綺進(jìn)入張林琦團(tuán)隊(duì),開(kāi)始從事傳染病抗體的研究工作,主要是作艾滋病的抗體研究。艾滋病病毒的變異和新冠病毒的變異完全不是一個(gè)量級(jí),前者經(jīng)常在一個(gè)人的身體內(nèi)就可以變異出多達(dá)上百種的變異毒株。在沒(méi)有新冠肺炎疫情之前,張綺的日常工作主要是研究艾滋病病毒。
然而,包括張綺在內(nèi)的眾多科研人員,多年來(lái)對(duì)艾滋病病毒的研究并沒(méi)有取得特別重大的研究成果。
在張綺看來(lái),科研過(guò)程中那些閃閃發(fā)光的靈感背后都是無(wú)數(shù)個(gè)日夜的積累?!斑@個(gè)積累的過(guò)程對(duì)我們來(lái)說(shuō),就像是拿個(gè)小錘子在山洞里鑿礦一樣,大部分時(shí)間都是黑暗的?!?/p>
如何在黑暗中堅(jiān)持下去?張綺說(shuō),需要有一個(gè)信念支持。
2020年2月中下旬,是張綺尋找抗體過(guò)程中最為膠著的一段日子,當(dāng)時(shí)武漢的抗疫形勢(shì)尚未明朗,看著每日大量新增的確診病例,張綺總是在想,自己正在研究的這個(gè)藥,萬(wàn)一能用于患者,拯救了生命,那將會(huì)很有意義。
“萬(wàn)一”這個(gè)小概率的對(duì)立面是“萬(wàn)分之九千九百九十九”。而這“萬(wàn)分之九千九百九十九”在張綺看來(lái),并不意味著沒(méi)有價(jià)值。作為科研人員,用自己的學(xué)識(shí)儲(chǔ)備去探索未知是本職工作,“你不一定是最后摘得果子的那個(gè)人,如果我沒(méi)做成,但是我告訴別人我為什么沒(méi)成,這也是在貢獻(xiàn)自己的價(jià)值”。
(摘自《中國(guó)青年報(bào)》劉昶榮)