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PNAS:开发出便宜耐高温的疟疾疫苗

https://www.cphi.cn   2017-02-04 14:02 来源:转载

在最近一项发表在《Proceedings of the National Academy of Science》上的研究中,来自魏兹曼科学研究院的研究人员开发了一种新方法,或可在未来生产出能在室温保存的便宜的疟疾疫苗。

       尽管关于疟疾的研究已经进行了数十年,但是现在这种疾病每年仍然影响着数亿人,造成50万余人死亡,其中大部分是热带地区的孩子,造成这些问题的原因之一是疟疾寄生虫是一个“变形人”,使之难以治疗。另外的一个重要原因则是尽管寄生虫的蛋白质可以作为疫苗使用,但是这些蛋白质在热带温度下不稳定,且需要复杂而昂贵的细胞系统进行大量生产。不幸的是,最需要疫苗的地区往往缺少冰箱,同时购买疫苗的经费很少。所幸,在最近一项发表在《Proceedings of the National Academy of Science》上的研究中,来自魏兹曼科学研究院的研究人员开发了一种新方法,或可在未来生产出能在室温保存的便宜的疟疾疫苗。

       目前科学家们正在检测几种疟疾寄生虫蛋白质作为疫苗的潜力,其中之一就是一种叫做RH5的蛋白质,寄生虫可以利用这种蛋白质粘附在它感染的血红细胞上,用这种蛋白质做疫苗可以在不致病的条件下激活免疫系统,使之在寄生虫感染的条件下可以快速启动防御反应,从而扰乱寄生虫的增殖。因此来自魏兹曼科学研究院生物分子科学系的研究生Adi Goldenzweig和Sarel Fleishman博士决定使用他们开发出的计算机辅助蛋白设计工具去提高这种蛋白质作为疫苗的疗效。

       基于他们开发的用于稳定蛋白结构的软件,Goldenzweig开发出了一种蛋白编程的新方法,以优化用作感染性疾病疫苗的蛋白。由于这些蛋白常常受到免疫系统的攻击,因此每一代的蛋白都会发生突变,因此她开发的方法使用了不同代寄生虫中不同构象蛋白质的所有信息。“寄生虫可以通过表面蛋白突变躲避免疫系统的攻击。但是矛盾的是寄生虫越容易避开免疫系统,它留给我们的可用于设计成功的人工蛋白的线索就越多。”Goldenzweig说道。

       研究人员将他们设计的人工蛋白信息发送给了牛津大学一个专门开发疟疾疫苗的实验室,这个实验室由Matthew Higgins和Simon Draper领导,不久便传来了好消息:和天然蛋白相比,他们设计的人工蛋白可以在更简单、更便宜的细胞培养基中大量生产。这极大地降低了生产成本。此外,这种蛋白质在50℃的高温下仍然稳定,因此它不需要冷藏。最重要的是在动物实验中,该蛋白成功地诱发保护性免疫反应。“Adi开发的方法很普通。”Fleishman说道,“它在别人失败的地方取得了成功,因为这种方法很容易使用,因此它可能用于其他感染性疾病,如寨卡病毒、埃博拉病毒等。”

       Fleishman博士和他的研究小组目前正在使用他们的方法检测治疗疟疾的不同策略,这些策略都靶向RH5蛋白本身或者是阻断它介导病原体和人红细胞接触的能力。

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