生物疫苗在地平线上吗?
目前临床干预传染病正面临越来越多的挑战由于耐药微生物感染的数量不断增加,疫情暴发的致病菌,继续新的生化武器的可能性,可能在未来出现。有效的疫苗可以作为屏障,防止许多细菌感染和他们的一些最严重的后果,包括败血症。根据疾病控制和预防中心(论证),“在美国,每年至少有170万成年人发展败血症。近270000美国人死于败血症的结果[和]1 3病人死在医院脓毒症”。However, for the most common bacterial pathogens that cause sepsis and many other diseases, still no vaccines are available.
报道在自然界中生物医学工程,一个多学科的研究小组在哈佛大学生物工程研究所和约翰·a·保尔森学校工程和应用科学(海洋)开发了一种生物材料感染疫苗(ciVAX)方法,可以广泛应用于解决这一普遍存在的问题。ciVAX疫苗结合两种技术,目前在临床开发其他应用程序,并且在一起使捕获从一个广泛的病原体及其免疫原性抗原免疫cell-recruiting纳入生物材料支架。疫苗注射或植入皮肤下,ciVAX然后重组对病原体的免疫系统采取行动。
“疫苗的保护能力,我们设计和测试到目前为止和刺激的免疫反应是非常鼓舞人心的,开放多种潜在的疫苗应用从脓毒症预防快速措施未来大流行威胁和生化武器,以及新的解决方案在兽医的一些挑战,”大卫•穆尼说通讯作者博士,他是开国核心教员Wyss研究所,研究所的Immuno-Materials平台。他还海洋生物工程教授罗伯特·p·Pinkas家族。
在他们的研究中,研究人员成功测试了ciVAX技术作为保护措施对脓毒症的最常见原因,包括革兰氏阳性的金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性的大肠杆菌菌株。强调技术的潜力,他们发现,预防性ciVAX疫苗,保护所有接种疫苗的老鼠对抗致命攻击的耐药性大肠杆菌菌株,而只有9%的未接种疫苗控制动物幸存了下来。在猪模型的脓毒性休克诱导不同人类的大肠杆菌分离,ciVAX疫苗预防败血症的发展这四个动物,而四个未接种疫苗的动物发展严重,突然在12小时内脓毒症。最后,使用一个方法,模仿一个疫苗接种环协议在人类或动物种群,CiVax疫苗,当满载pathogen-derived材料隔离动物感染了一种致命的E。杆菌菌株,能够cross-protect动物对不同的致命的大肠杆菌菌株。
“我们的方法抓住了多数的糖蛋白和糖脂抗原病原体,并提出这些本国形式的免疫系统,给我们访问更大的频谱潜在抗原的疫苗组成的单一或混合重组抗原,“co-first作者和Wyss说高级职员科学家迈克尔•超级博士。“ciVAX疫苗已知病原体可以捏造和存储,但此外,所有组件除了细菌抗原可以从耐储存的cGMP预产品。完整的疫苗可以在不到一个小时组装一旦抗原,使这项技术独特的优势其他疫苗方法快速反应要求。”Super conceived the ciVAX concept with co-first author Edward Doherty, who as a former Lead Senior Staff Scientist worked with Mooney on the Wyss' Immuno-Material platform on biomaterials-based vaccines for cancer applications.
超级和唐纳德·因格贝尔Wyss创始主任,医学博士博士,也撰写了研究,之前开发的病原体捕捉技术用于ciVAX、基于本地人类pathogen-binding调理素-甘露糖结合凝集素(MBL),他们融合的Fc免疫球蛋白生成FcMBL。重组FcMBL绑定到超过120种不同的病原体和毒素,包括细菌、真菌、病毒和寄生虫。在前期的努力,这个团队FcMBL适用于多个诊断问题,技术是目前正在临床试验的试验Wyss启动蟒蛇生物医学作为一个新的脓毒症治疗的一部分。
第二ciVAX组件的技术组件,biomaterials-based疫苗技术,已经开发成一个概念上的新型癌症免疫疗法的穆尼Wyss研究所教授和他的团队和海洋,dana - farber癌症研究所临床合作者。验证人类癌症患者在临床试验中,一个专门设计的癌症疫苗刺激显著的抗肿瘤免疫反应。诺华公司目前正在将某些癌症的疫苗技术商业化应用,和一个相关的biomaterials-based疫苗正在追求的方法是Wyss启动Attivare疗法,多尔蒂和前Wyss研究员本杰明西勒和费尔南达Langellotto,博士,他也是本研究合著,创始成员。
组装ciVAX疫苗,该团队使用FcMBL在磁珠捕获灭活细菌含碳水化合物的分子,称为病原体相关分子模式(pamp),从选择的病原体,然后简单地混合粒子的复合体介孔二氧化硅(MPS)和免疫cell-recruiting和激活因素。皮肤下,议员形式渗透,生物可降解支架,新兵树突状细胞(dc)的免疫系统,重组他们捕获pamp的片段,并再次释放他们。然后DCs迁移到附近的淋巴结,编排一个广泛的免疫反应对细菌病原体。研究小组发现,ciVAX疫苗迅速增强的积累和激活DCs在注射部位和DCs的数量,两种B细胞,和不同的引流淋巴结T细胞类型,从而设计有效的pathogen-directed免疫反应。
“超越的潜力减少患败血症的医院,我们ciVAX疫苗技术有可能拯救许多人的生命受到威胁,大量的病原体,除了潜在的预防感染扩散的动物种群或牲畜之前达到人类。这是一个很棒的例子如何Wyss不同学科的研究人员和经验自组装在医疗问题,迫切需要解决创建强大的新方法,“因格贝尔说也是Judah Folkman HMS血管生物学教授和波士顿儿童医院,和哈佛大学的生物工程教授约翰·a·保尔森工程和应用科学学院。
参考:超级M, Doherty EJ,卡特赖特MJ, et al。生物材料其为病原体疫苗捕获的分子模式防止细菌感染和感染性休克。Nat生物医学中。2021:1-11。doi:10.1038 / s41551 - 021 - 00756 - 3
本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。
