與傳染病的密切互動(dòng)使加州大學(xué)圣克魯斯分校的研究生 Ana Nuñez Castrejon 和生物分子工程副教授 Rebecca DuBois 走上了研究呼吸道合胞病毒 (RSV) 的道路，這是一種常見且有時(shí)危險(xiǎn)的呼吸道疾病，目前尚無(wú)目前是疫苗。兩位研究人員最近在病毒學(xué)雜志上發(fā)表了他們的論文“呼吸道合胞病毒 G 免疫原的基于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和抗原驗(yàn)證”，標(biāo)志著他們?cè)谘兄朴行б呙绲呐χ腥〉昧艘粋€(gè)重要里程碑。
對(duì)于巴斯金工程專業(yè)的五年級(jí)學(xué)生和該論文的主要作者 Nuñez Castrejon 來(lái)說(shuō)，當(dāng)她還是一名本科生時(shí)，一場(chǎng)持續(xù)數(shù)月的引發(fā)了她對(duì)研究呼吸系統(tǒng)疾病的興趣。對(duì)于 DuBois 來(lái)說(shuō)，看著她的孩子嚴(yán)重感染 RSV，這會(huì)導(dǎo)致嬰兒/兒童和老人出現(xiàn)嚴(yán)重的呼吸道感染，這讓她開始研究這種疾病。
“我們擁有所有這些出色的兒童疫苗，它們已經(jīng)消除了如此多的兒童疾病，但仍然有很多對(duì)兒童非常嚴(yán)重的傳染病，RSV 是導(dǎo)致兒童住院的疾病之一，”杜波依斯說(shuō)。
現(xiàn)在，該團(tuán)隊(duì)專注于對(duì) RSV 的 G 蛋白結(jié)構(gòu)進(jìn)行生物工程改造，該蛋白將病毒附著在宿主細(xì)胞上。研究人員改變了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)以消除其負(fù)面影響，同時(shí)仍以與 G 蛋白結(jié)合的抗體形式引發(fā)免疫系統(tǒng)的保護(hù)性反應(yīng)。
研究人員2021 年的論文表明，他們的工程 G 蛋白能夠刺激比天然 G 蛋白更強(qiáng)的抗體反應(yīng)。然而，尚不清楚工程改造的 G 蛋白是否仍然“看起來(lái)像”病毒表面的天然蛋白。最新研究證實(shí)，這種經(jīng)過改造的 G 蛋白看起來(lái)相同，并被人類抗 RSV 抗體識(shí)別。
“我的論文表明，蛋白質(zhì)中的工程突變不會(huì)破壞抗體結(jié)合它的能力，因此當(dāng)它用作疫苗抗原時(shí)，有可能在動(dòng)物模型中引發(fā)這些保??護(hù)性抗體，并希望在未來(lái)的人們將免受疾病的侵害，”Nuñez Castrejon 說(shuō)。
這篇論文類似于 2017 年對(duì) 疫苗的研制至關(guān)重要的出版物，該出版物描述了如何生物工程化的刺突抗原以誘導(dǎo)更多更好的抗體，這是一種用于設(shè)計(jì) Moderna、輝瑞、強(qiáng)生、和 Novavax 疫苗刺突抗原。兩篇論文都使用結(jié)構(gòu)生物學(xué)來(lái)確保病毒的工程版本可以被免疫系統(tǒng)識(shí)別以對(duì)抗實(shí)際病毒。
杜波依斯說(shuō)：“這項(xiàng)基礎(chǔ)性工作使科學(xué)家能夠如此迅速地設(shè)計(jì)出疫苗，并使其看起來(lái)與病毒表面完全一樣，甚至更好。”“我認(rèn)為人們開始意識(shí)到，如果我們能夠以一種真正暴露病毒弱點(diǎn)的方式設(shè)計(jì)抗原，我們可以制造出比感染后更好的免疫反應(yīng)刺激免疫反應(yīng)的疫苗。”
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