新冠疫情肆虐至今,病毒繼續頑強變種反撲。雖然病毒不會輕易絕跡,但科學家仍在抗疫前線堅持不懈,竭力解開病毒的謎團,拯救更多生命。

最近,香港中文大學(中大)醫學院成功研發了一項生物信息演算法,可快速了解現有新冠疫苗針對變異病毒有症狀感染的保護力,準確度高達95%。研究有望為醫護、公共衞生界及疫苗藥廠提供及時資訊,協助他們早著先機,估算變異病毒可能引發的疫情規模,並採取有效的保護措施和研發新疫苗。

嶄新演算法分析「遺傳距離」預測疫苗效用 準確度達95%

中大醫學院賽馬會公共衞生及基層醫療學院王海天教授和徐仲鍈教授領導的團隊分析了近200萬條新冠病毒的基因序列、49項有關疫苗有效性的臨床試驗和觀察性研究數據,開發出一套創新演算法來評估不同新冠疫苗的有效性。通過分析基於病毒刺突蛋白受體結合區域計算的「遺傳距離(Genetic Distance)」,他們發現流行新冠病毒與疫苗株刺突蛋白兩者的「遺傳距離」愈遠,疫苗的保護力愈低。根據基因組分析和獨立數據集的驗證實驗結果,新演算法在評估疫苗有效性的準確度高達95%,研究結果已在國際頂尖醫學期刊《自然–醫學》發表。

透過基因組分析預測的疫苗保護力非常接近驗證數據觀察到的結果,一致性高達95%。

實時預測比傳統快幾個月 有助篩選最佳疫苗成分

抗疫工作分秒必爭,然而要有效評估疫苗功效,以往只能待大眾廣泛接種疫苗和部分人口染疫後才能進行;若出現變異病毒,科學家須重新設計實驗並再次進行觀察,一來一往,有機會錯失扭轉危機的黃金時刻。

中大醫學院賽馬會公共衞生及基層醫療學院副教授王海天教授的團隊早於2021年11月,Omicron變異病毒在非洲擴散之時,已意識到它的威脅性,並率先通過計算機模型估計到當時的疫苗對此病毒的保護力極低。「三個月後,醫學界公布了首份有關疫苗抵抗Omicron效果的評估報告,證實疫苗的保護力顯著下降,這也證明了團隊較早前的估算是正確。」

利用技術掌握最新的疫苗信息,能幫助醫療和衞生部門及早優化疫情防控工作,化危為機,亦有利於新冠疫苗的設計,以應對來勢洶洶的變種病毒。

身兼中大醫學院賽馬會公共衞生及基層醫療學院臨床研究及生物統計中心主任的徐仲鍈教授說︰「這項新技術有助疫苗製造商選擇適合的候選疫苗抗原及設計臨床試驗;醫護人員和政策制定者亦可根據疫苗有效性的預測資訊,估算變異病毒可能引發的疫情規模。」

(左起)中大醫學院賽馬會公共衞生及基層醫療學院博士研究生曹莉蓉小姐、臨床研究及生物統計中心主任徐仲鍈教授,以及副教授王海天教授。

研究全文:
Rapid evaluation of COVID-19 vaccine effectiveness against symptomatic infection with SARS-CoV-2 variants by analysis of genetic distance