新的研究证实生物工程RSV蛋白疫苗能引起保护性免疫反应
与传染病的密切互动使加州大学圣克鲁斯分校的研究生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,RSV是一种常见的、有时是危险的呼吸道疾病,目前还没有疫苗。这两位研究人员最近在《美国医学杂志》上发表了他们的论文《呼吸道合胞病毒G免疫原的基于结构的设计和抗原验证》,标志着他们为创建有效的病毒疫苗而努力的一个重要里程碑病毒学杂志.
对于巴斯金工程专业的五年级学生和论文的主要作者Nuñez Castrejon来说,当她还是一个本科生激发了她研究呼吸道疾病的兴趣。对于杜波依斯来说,她看着自己的孩子经历了严重的RSV感染,这种病毒会导致婴儿/儿童和老年人严重的呼吸道感染,这促使她研究这种疾病。
杜布瓦说:“我们有所有这些很棒的儿童疫苗,已经消除了这么多儿童疾病,但仍然有很多传染病对儿童来说非常艰难,RSV是导致儿童住院的疾病之一。”
现在,该团队专注于生物工程RSV的G蛋白结构,该蛋白将病毒附着在宿主细胞上。研究人员改变了蛋白质的结构来消除它负面影响同时还能以结合G蛋白的抗体的形式引起免疫系统的保护性反应。
研究者的2021年的论文表明他们的工程G蛋白能够激发比天然G蛋白更强的抗体反应。然而,目前尚不清楚工程G蛋白是否仍然“看起来”像病毒表面的天然蛋白。最新的研究证实,这种经过改造的G蛋白看起来是一样的,而且能被人类抗rsv抗体识别。
Nuñez Castrejon说:“我的论文表明,这种蛋白质的工程突变不会破坏抗体与它结合的能力,所以当它被用作疫苗抗原时,有可能在动物模型中引发这些保护性抗体,希望在未来人们可以免受这种疾病的侵害。”
这篇论文类似于2017年在发明COVID-19疫苗中至关重要的一篇论文,该论文描述了如何对冠状病毒的刺突抗原进行生物工程,以诱导更多更好的抗体,这一策略被用于设计Moderna、辉瑞、强生和Novavax疫苗的刺突抗原。两篇论文都使用了结构生物学以确保病毒的工程版本能被免疫系统来对抗真正的病毒
杜布瓦说:“正是这种基础性工作使科学家能够如此迅速地设计出冠状病毒疫苗,并使其看起来与病毒表面完全相同,甚至更好。”“我认为人们逐渐意识到,如果我们能设计抗原,真正暴露病毒的弱点,我们就能制造出刺激免疫反应的疫苗,这种免疫反应比感染产生的免疫反应更好。”
杜布瓦实验室的研究不同于其他开发RSV疫苗的工作,他们研究病毒蛋白质的方法。许多研究人员专注于改变RSV F蛋白的结构,该蛋白将病毒和宿主细胞膜融合在一起以获得病毒病毒基因信息进入细胞。
但是,使用这种方法的疫苗的后期临床试验显示,对感染的保护只有60%至70%,这是有希望的,但低于对RSV等重要病原体的期望。
在短期内,研究人员正在寻求进一步分析来自佐治亚大学的合作者的结果,以了解他们的工程蛋白如何影响小鼠的疾病症状,并将继续设计RSV G蛋白以产生更强的免疫反应。在未来五年内,他们希望开发出RSV疫苗使用他们的工程蛋白质已经准备好进行临床试验了。
DuBois和Castrejon Nuñez还与生物技术公司Trellis Bioscience合作,后者正在研究使用单克隆抗体治疗患有RSV感染和严重肺充血的婴儿。
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