Nanoparticle-Based未来传染病的疫苗

只是一剂新的nanoparticle-based COVID-19疫苗就足以产生免疫反应在动物疫苗目前在临床使用。微小的变化,美国西北大学研究人员希望相同的可能目标其他传染病疫苗平台。

在一项新的研究中,100%的老鼠接受了致命剂量的蛋白质免疫幸存下来当挑战SARS-CoV-2病毒,导致COVID-19。所有的老鼠SARS-CoV-2暴露所致的肺损伤。所有的小鼠没有收到这种纳米疫苗死于14天的审判。

结果,本周公布的在美国国家科学院院刊》上、轮廓结构第一个球形核酸之间的关系(SNA)疫苗开发预防病毒感染。

“是什么让这种疫苗不同于其他疫苗是我们采取的方法设计,”米歇尔Teplensky博士说,co-first该论文的作者之一。“甚至早在几年前,人们集中在选择正确的目标训练免疫系统和正确的兴奋剂来激活它,而不是在这些组件是如何安排结构和身体。”

称为系统网络体系结构(sna),房子的纳米颗粒免疫目标是一种球状DNA可以输入和刺激免疫细胞与极端的效率。系统网络体系结构(sna)已经测试了60多个细胞类型。研究人员通过实验确定理想的系统网络体系结构(SNA)的外壳和核心密度之间的比例产生最有效的反应。

系统网络体系结构(SNA)疫苗已经被用来治疗小鼠三阴性乳腺癌和其他癌症的发展更多的疫苗。

乍得a墨金系统网络体系结构(sna)的发明者和论文的通讯作者,领导了这项研究,并表示该平台可以转化为传染病。

理性疫苗学——“这是一个引人注目的演示,疫苗的结构,而不仅仅是组件,可以对药效产生深远影响,”墨金说。“虽然我们以前显示这是对癌症免疫疗法,这是第一个示范传染病。”

墨金是布希Rathmann西北大学的化学教授Weinberg艺术与科学学院主任国际纳米技术研究所和成员的西北大学的罗伯特·h·Lurie综合癌症中心。

使药物

疫苗通常需要数年时间来开发。但在这个舞台上与COVID-19惊人的进步。墨金Teplensky挑战,墨金的实验室的博士后,博士生和co-first作者Max Distler评估系统网络体系结构(SNA)平台是否可以用来创建一个有效的疫苗,并扩大其影响范围。这两个在仅仅9个月完成项目,作为商业开发人员大致相同的时间。

典型的病毒免疫包括分子的混合物从病毒(称为抗原)告诉免疫系统将其目标(病毒),和其他分子(称为佐剂)刺激免疫系统来提高身体的能力来解决目标晚些时候出现。因为混合物不是传统打包在一起,研究人员预测,细胞在患者没有得到有效剂量的抗原和佐剂。

这就是结构发挥作用了。墨金创造了“理性疫苗学”这个词来描述co-delivery和时间这两个药物通过一个纳米粒子可以使疫苗更有效。微小变化在纳米尺度上也会有重大的影响疫苗的有效性和可预测性。

墨金的团队包装抗原(从COVID-19臭名昭著的突起蛋白部分)内的核心系统网络体系结构(SNA)中,并使用一个特定的DNA序列已知的刺激免疫系统(辅助)作为径向壳周围的核心。研究者注入小鼠在皮肤下,导致免疫反应的蛋白质,然后监视抗体生产在注射后的几个星期。

具有挑战性的结果

两周内注射后,小鼠接种系统网络体系结构(SNA)疫苗抗体生产相比最高接种用一个简单的盐水混合物相同的组件,甚至优于其他配方包含商业使用佐剂(已用于配方的带状疱疹,乙型肝炎和流感疫苗)的14倍。

抗体与防止感染,建立平台的潜力COVID-19和传染病的空间。蛋白质疫苗也有更少的副作用,可以存储在正常冰箱温度,大大降低生产和销售成本。

研究人员观察了论文从商用COVID-19疫苗和发现其他研究的最终抗体生产两周与自己的“正确的轨道上”。

只是可以肯定的是,这个团队把他们的疫苗去阿贡国家实验室和允许他们被接种小鼠考验然后SARS-CoV-2病毒的感染与高剂量的双盲研究。百分之一百的老鼠给系统网络体系结构(SNA)疫苗幸存到年底审判没有COVID-19肺炎引起的肺损伤。

阻止未来的病毒

使用COVID-19作为对比案例研究疫苗主要是实际工作。但它也呼吁关注更广泛的影响的系统网络体系结构(SNA)作为一个传染病的平台。

Teplensky说COVID-19对传染病的转变行为引起的。“人们不认识和欣赏传染病可以的紧急权力,“Teplensky说。“我们看到了一个机会使用COVID作为一个案例研究来阐明免疫接种的缺点空间”。

Distler说,“在这个案例研究中,尽管结果是相当令人印象深刻的,我们的目标不是为了竞争与现有COVID疫苗。我们准备下一个突变,或下一个疾病需要高度结构化的疫苗,因为最终会有另一个紧急疾病。据研究人员,平台甚至可以用于目标复杂的艾滋病毒。

”这种方法的模块化意味着一个快速调整可能只需要为未来的一种新疫苗病毒,特别是如果我们观察到与癌症疫苗的原理之前,“墨金说。“我们需要做的就是改变我们的教学目标的免疫系统。”

参考:Teplensky MH, Distler我Kusmierz CD et al。球形核酸作为传染病疫苗平台。PNAS。2022年,119年(14)e2119093119。doi:10.1073 / pnas.2119093119

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