寻找疟疾mRNA疫苗的“完美蛋白质”
在MRNA疫苗针对Covid-19的成功之后,科学家谨慎乐观地认为,可以使用相同的技术来解决其他广泛的疾病,例如疟疾。疫苗开发人员说,这项技术是有希望的,但其成功将取决于目前正在进行的初始测试的结果。
到目前为止,由于引起该疾病的寄生虫的复杂性,针对所有类型的疟疾的疫苗难以捉摸。疟疾仍然是一种被忽视的疾病,这意味着研究界已经忽略了它。
巴西联邦圣卡塔琳娜大学的免疫学家卡洛斯·扎拉特·布拉德斯(Carlos Zarate-Bladés)告诉SCIDEV.NET,“被忽视的疾病会影响贫困人口。”“任何可能生产产品的行业都会首先关注市场。如果市场不希望以财务方式发展,甚至不会对其进行测试。”
疟疾通过被疟原虫感染的蚊子的叮咬传播。根据世界卫生组织的数据,在2020年,该疾病在全球造成了大约627,000人死亡,其中2.41亿例病例。同年,非洲占疟疾死亡的96%。五岁以下的儿童受影响最大,估计占非洲所有疟疾死亡的80%。
疟疾症状通常在感染后十到15天左右出现,包括发烧,头痛和发冷。如果未经治疗,该疾病可能会变得严重,并可能导致肾衰竭,癫痫发作,昏迷和死亡。患有严重疾病的风险较高的群体包括五岁以下的儿童,孕妇和艾滋病毒/艾滋病患者。世卫组织说,疟疾既是贫穷和不平等的后果,也是原因。”
第一次疟疾疫苗
世卫组织在2021年10月推荐了第一种疟疾疫苗,以供儿童广泛使用,这一事件被誉为历史性时刻。葛兰素史克(Glaxosmithkline)的蚊子,也称为RTS,S,提供防止恶性疟原虫(疟原虫)的保护,这是非洲普遍存在的引起疟疾的寄生虫。
但是,它对其他类型的疟原虫无效,例如疟原虫,这是撒哈拉以外的大多数国家的主要疟原虫寄生虫。
在巴西,科学家正在测试一种基于重组蛋白的疫苗针对维瓦克斯,该疫苗在该国导致89%的疟疾病例。在这种疫苗技术中,从病原体中取出一块DNA并插入制造细胞中,然后能够从病毒中产生蛋白质(或在疟疾的情况下,寄生虫)可以在疫苗中使用。
在过去的二十年中,圣保罗大学的微生物学家艾琳·苏雷斯(Irene Soares)一直在研究这种潜在的疟疾疫苗。她的团队专注于维瓦克斯蛋白,该蛋白具有与已批准非洲疫苗中使用的蛋白质相似的功能。这种蛋白质会攻击寄生虫,以防止其流血并引起严重疾病。
动物的测试表明该疫苗是安全的,并提供保护。Soares告诉Scidev.net:“现在,我们正处于为人类的第一阶段进行准备的阶段。”
全球研究
Biontech与Pfizer合作开发了Covid-19疫苗,计划开始临床试验到2022年底,该公司的首次基于mRNA的疟疾疫苗,该公司去年通知了投资者和媒体。这家德国公司还旨在在非洲建立mRNA制造设施。
世卫组织最近宣布了一个全球mRNA技术转移枢纽,该中心旨在支持低收入国家和中等收入国家的制造商生产自己的疫苗。选择了一个南非财团来运行枢纽,并在巴西和阿根廷建立了两个区域“辐条”。
WHO在9月被WHO选择了使用mRNA开发和生产疫苗的WHO选择巴西免疫生物学技术研究所(Bio-Manguinhos/Fiocruz)。主要重点将是Covid-19的大流行,但预计该计划将允许将来的新疫苗(包括一种反对疟疾)的新疫苗生产和更快的分配。
富克鲁斯(Health Research Institute)是拉丁美洲最大的疫苗生产商,也正在开发一种冠状病毒疫苗的原型,该冠状病毒疫苗的技术与mRNA略有不同,称为自我扩增RNA。
Bio-Manguinhos/Fiocruz的研究人员PatríciaNeves告诉Scidev.net:“除了继续[Covid-19]疫苗的开发外,我们还还准备我们的生产区域,质量控制和培训专业人士。”
搜索目标
即使有一个有希望的平台,例如mRNA,疟疾疫苗的关键也是找到理想的靶标 - 将呈现给人类免疫系统的蛋白质。
疟疾寄生虫具有复杂的生命周期,宿主内部具有不同的形式和阶段,这使得很难为疫苗选择一个好的靶标。过去的研究已经从寄生虫的各个阶段测试了几种蛋白质,其中大多数失败了。
此外,寄生虫的基因组更为复杂:病毒通常具有数十个基因,而疟疾寄生虫的基因约为5,000个基因。
圣保罗大学的免疫学家和研究人员丹尼尔·巴吉里(Daniel Bargieri)告诉他,“如果一方面,如果一方面有更多的目标,那么发现其中哪个是寄生虫最大的弱点变得更加困难。”scidev.net。
“而且许多基因收集都可以实现相同的功能;因此,如果您攻击一个功能,则对寄生虫无关,因为它具有执行相同功能的其他蛋白质。”
更糟糕的是,寄生虫可以突变并具有逃避免疫系统的机制。
mRNA与疟疾
Bargieri和他的团队正在寻找新的抗原或蛋白质,以确定这5,000个基因中的靶标。他们正在探索MRNA技术的潜在疫苗。
蛋白质可能是疫苗的好靶标,但是在实验室中很难产生。mRNA疫苗绕过在实验室中制造的mRNA本身,将教人细胞如何产生蛋白质(或部分),从而触发免疫反应。
Bargieri说:“即使这是一项较新的技术,有时制作mRNA比抗原更容易。”他说,他的团队刚刚开始测试,几年还没有预期的结果。
科学家们急切地期待针对寄生虫,原生动物或细菌的mRNA疫苗的第一批数据,这些数据与病毒具有截然不同的生物学。Bargieri说,疟疾疫苗是最先进的疫苗之一,但试验结果将决定是否以及何时可用。
如果是新的mRNA疟疾疫苗最终证明自己是安全有效的,面临的挑战将是将其交付给全球南方最受发展的地区。
在大流行期间,一些地区已经准备好面对这一挑战。在包括巴西在内的一些国家,科学机构获得了生产Covid-19疫苗的资金和技术。Soares说:“建立的所有基础设施肯定会有助于其他疫苗的前进。”
对于Zarate-Bladés而言,巴西研究机构需要的唯一一件事就是更好的资金:“巴西没有知识或技术。缺乏的是用于研究和产品开发的资金。”