研究发现可能使广泛的冠状病毒疫苗成为可能
斯克里普斯研究所的一项新研究显示,导致covid - 19的病毒SARS-CoV-2在其刺突蛋白的基部有一个脆弱位点,在密切相关的冠状病毒上也发现了这个位点。这一发现发表在2月8日的《科学》杂志上科学转化医学,可以为设计能够阻止未来冠状病毒大流行的广谱疫苗和抗体疗法提供信息。
科学家们此前从一名COVID-19幸存者身上分离出一种抗体,这种抗体不仅可以中和SARS-CoV-2,还可以中和冠状病毒家族的其他几个成员,即β -冠状病毒。在这项新工作中,他们在原子尺度上绘制了抗体与SARS-Cov-2刺突蛋白结合的位点或“表位”。他们表明,其他β冠状病毒上也存在相同的表位,并通过动物模型证明,该抗体对SARS-CoV-2感染的影响具有保护作用。
“我们希望这种表位的鉴定将有助于我们开发疫苗和疫苗抗体疗法这些疫苗可以对抗所有乙型冠状病毒,包括未来可能从动物传染给人类的冠状病毒,”该研究的共同高级作者、斯克里普斯研究所免疫学和微生物学系的研究员Raiees Andrabi博士说。
乙型冠状病毒最近已成为对公共卫生的重大持续威胁。这些冠状病毒包括SARS-CoV-1,在2002年至2004年的一系列疫情中,该病毒导致约800人死亡,主要在亚洲;中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)自2012年以来已造成约900人死亡,主要在中东地区;当然,还有SARS-CoV-2,到目前为止,在COVID-19大流行中,全球已有500多万人死亡。另外两种乙型冠状病毒HCoV-HKU1和HCoV-OC43只引起普通感冒,但被怀疑在几个世纪前就引起了致命的大流行,当时它们第一次从动物传染给人类。研究人员普遍认为,未来由动物向人类传播引发的冠状病毒大流行是不可避免的。
这一前景刺激了开发泛-冠状病毒疫苗或抗体疗法的努力。斯克里普斯的研究人员在2020年朝着这个方向迈出了第一步,当时他们在一种抗体中发现了一种抗体血液样本来自一名COVID-19幸存者,这可以中和SARS-CoV-2和SARS-CoV-1。虽然中和测试不适用于所有其他乙型冠状病毒,但他们发现抗体至少与大多数病毒结合。
在这项新研究中,研究小组使用x射线晶体学和其他技术,精确地绘制了抗体在SARS-CoV-2刺突蛋白上的结合位点。他们表明,在大多数其他β冠状病毒上也发现了相同的位点,这有助于解释抗体对这些病毒的广泛影响。
“该位点位于病毒刺突蛋白的茎上,是病毒最初与细胞表面受体结合后,用于与人类或动物宿主细胞膜融合的‘机制’的一部分,”该研究的共同高级作者、斯克里普斯研究所免疫学和微生物学系主任丹尼斯·伯顿博士说。“融合允许病毒遗传物质进入并接管宿主细胞,这一机制的关键作用解释了为什么该位点在乙型冠状病毒中始终存在。”
相比之下,病毒突刺蛋白顶部的受体结合位点突变相对较快,因此往往在一种乙型冠状病毒与下一种乙型冠状病毒之间存在很大差异——这使得它成为广泛乙型冠状病毒疫苗或抗体疗法的不良靶标。
研究人员现在正在继续努力寻找其他可能更广泛有效的方法抗体他们正在寻找对抗冠状病毒的最佳抗体和疫苗。