可能需要更快的疫苗,但会受到阻碍

研究人员揭示了寻找新疫苗的障碍
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自1796年爱德华·詹纳(Edward Jenner)首次为詹姆斯·菲普斯(James Phipps)接种疫苗以来,疫苗已经取得了长足的进步。如今,它们更有效、更安全,并且在大多数情况下被广泛接受。然而,即使取得了这些进展,研究人员仍在继续寻找更有效的方法来保护公众免受有时致命的感染和疾病的侵害。

但疫苗并非易于制造,可能需要数十年的努力才能进行测试。在一个如今正与埃博拉和寨卡等新兴病原体作斗争的世界里,等待一代人的时间已经不再是可以接受的。疫苗需要更快地问世,以便拯救更多生命。

Ebola virus
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快速疫苗开发中最令人鼓舞的概念之一是多肽候选物。该过程涉及识别来自疫苗靶点(如病毒、细菌或癌细胞)的蛋白质的小片段,这些小片段具有刺激免疫反应的能力。使用时,目标是引导免疫系统识别该片段,然后记住它。如果靶点再次进入体内——例如在感染的情况下——免疫力就会接管,确保不会造成损害。

不幸的是,多肽作为疫苗候选物并不特别有效,因为它们本身就不具备充分刺激免疫系统的能力。要实现这一点,多肽必须附着在更大的载体上,例如病毒。这项技术已被证明对较大的蛋白质(例如来自埃博拉的蛋白质)非常有用,并且对来自疟疾等疾病的多肽显示出一些希望。

多肽引发反应的能力并不是唯一的担忧。载体的选择也是一个问题,因为它可能无法以期望的方式驱动免疫系统。目前,正在研究几种选择,从油性颗粒到纳米颗粒。然而,目前还没有一种提供最佳效果,从而提供完美的保护形式。

在许多研究中,通常的焦点是多肽、载体以及保护性的开发。虽然这从公共卫生的角度来看很重要,但有时会缺少一个特别的方面:所刺激的免疫反应的类型。如果不确切了解多肽疫苗候选物如何影响我们的个人防御系统,就无法实现完整的图景。

本着这一目标,一组国际研究人员旨在准确确定多肽疫苗如何刺激免疫反应。他们于本月早些时候发表了这项研究。结果清楚地表明,有必要关注免疫系统,以便最好地理解疫苗候选物在体内的作用。

该团队专注于来自B族链球菌的多肽。这种细菌以引起各种感染而闻名,并且可能对婴儿致命。针对这种疾病的疫苗是公共卫生优先事项

在确定了多肽后,该团队尝试了几种不同类型的载体。他们将多肽附着在无害的病毒上,即豇豆花叶病毒(CCMV)和豇豆镶嵌病毒(CPMV)。他们还将多肽附着在一种已知能刺激免疫系统的较大蛋白质上,即刺鲎血蓝蛋白(KLH)。

一旦有了候选物,该团队就对小鼠进行了免疫接种,并试图实时观察免疫学反应。不出所料,在七天之内,所有小鼠都产生了针对多肽的抗体。然而,这只代表了免疫系统的一个分支。当该小组检查负责清除病毒和产生记忆的“手臂”时,却出乎意料。

当多肽附着在病毒上时,观察到了预期的抗病毒作用。这意味着免疫系统得到了适当的刺激,并因此产生了强烈的反应。然而,当多肽附着在KLH蛋白上时,免疫反应的另一部分,即导致过敏的部分,被刺激了。这意味着蛋白质载体根本没有用,甚至可能是有害的。

结果为团队提供了一些有价值的信息。为了产生强烈的反应,免疫系统必须相信存在真正的微生物威胁。作者认为,这以遗传物质的形式出现,遗传物质存在于病毒中,但不存在于蛋白质载体中。他们尚未测试这一特定假设,但有证据表明遗传物质可能确实参与了强烈的免疫反应。

这项研究的总体结果揭示了检查多肽疫苗开发所有步骤的重要性。识别可能的候选物仅仅是漫长且有时艰苦过程的第一步。例如,在这项研究中,即使附着在病毒上的多肽获得了正确的反应,也没有产生记忆。换句话说,在疫苗开发的背景下,它是一个失败。然而,这凸显了公共卫生官员在试图研制疫苗时必须面对的艰难挑战。

 

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自青少年时期起,Jason Tetro就把实验室视为他的第二个家。他在微生物学和免疫学方面的经验使他涉足多个领域,包括血液传播、食品和水病原体;环境微生物学;消毒和防腐;以及SARS、禽流感和寨卡病毒等新兴病原体。他目前是圭尔夫大学的访问科学家。在公众中,Jason更广为人知的名字是“The Germ Guy”(细菌 guy),他经常在媒体上以其有时非传统的视角解读科学。Jason著有两本书:《The Germ Code》(2014年入围年度科学图书奖)和《The Germ Files》(曾连续几周登上全国畅销书榜)。他还合编了《The Human Microbiome Handbook》(人类微生物组手册),该书从学术角度探讨了微生物对人类健康的影响。他住在多伦多。

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