1美元每剂使冻干疫苗

通过打开一个细胞膜,西北大学合成生物学家发现了一种新的蛋白质疫苗的产量增加五倍,大大拓宽获取潜在拯救生命的药物。

今年2月,研究人员提出了一个新的生物制造平台,可以快速使耐储存疫苗的护理,确保他们不会去浪费由于运输或存储的错误。在新的研究中,研究团队发现浓缩提取游离与细胞膜——使共轭疫苗所需的组件,大大增加其冻干平台的收益率。

工作奠定了基础,使药物迅速解决不断增长的抗药性细菌以及新病毒在40000剂量每天每升,售价约1美元每剂。按照这个速度,团队可以使用1000升的反应堆(大小的大花园废料袋)每天产生4000万剂量,达到10亿剂量在不到一个月的时间。

“COVID-19的时候,当然,我们都意识到是多么重要能够使药品在何时何地我们需要他们,”西北大学的迈克尔·朱厄特说,他领导了这一研究。“这项工作将改变疫苗是怎样制成的,包括bio-readiness和大流行应对。”

这项研究将发表在《华尔街日报》自然通讯。

朱厄特是一个西北大学的化学和生物工程教授麦考密克工程学院和西北的合成生物学中心主任。茉莉花Hershewe和凯瑟琳Warfel研究生朱厄特的实验室,是co-first论文的作者。

新的制造平台,称为体外结合疫苗表达(iVAX)正通过合成生物学,游离过程的人员删除一个细胞的外壁(或膜)并将其内部机械。然后研究人员把这个特制机械进试管和冻干。加水引发化学反应激活系统游离,把它变成一个催化剂使可用的药是需要时间和地点。剩余的耐储存六个月或更长时间,平台不需要复杂的供应链和极端的制冷,使得一个强大的工具为远程或资源匮乏的地区。

在先前的研究中,朱厄特的研究小组利用iVAX平台产生共轭疫苗,以防止细菌感染。当时,他们从大肠杆菌转化分子机器在一个小时,一剂疫苗售价约5美元每剂。

“还是太贵,收益率还不够高,”朱厄特说。“我们制定了一个目标达到1美元每剂,达成这一目标。通过增加产量,降低成本,我们认为我们可以促进更大的获得拯救生命的药物。”

朱厄特和他的研究小组发现,达到这一目标的关键躺在细胞膜内,颗粒合成生物学的通常是废弃的。当分解时,膜自然重新组装成囊泡,球形结构,具有重要的分子信息。研究人员为这些小泡,发现增加泡浓度可能是有用的在组件对蛋白质疗法如共轭疫苗,通过附加一个糖单元——独一无二的病原体——载体蛋白。通过学习认识到蛋白质作为外国物质,身体知道如何挂载免疫反应攻击时再次遇到。

把这糖载体蛋白,然而,是一个困难,复杂的过程。研究人员发现,细胞的膜包含机械,使糖更容易附着在蛋白。通过浓缩疫苗提取与膜结合机械、研究人员显著增加产量的可用疫苗剂量。

”,各种各样的生物,接近30%的基因组是用于编码膜蛋白,”研究的合著者令Kamat Neha说,谁是生物医学工程助理教授麦考密克和细胞膜的专家。“膜蛋白是一个非常重要的生活的一部分。通过学习如何有效地使用膜蛋白,我们可以真的颗粒系统的进步。”

参考:Hershewe JM, Warfel KF,艾耶SM,等。改善糖蛋白合成游离的描述和丰富本地膜囊泡。Nat审稿。2021;12 (1):2363。doi: 10.1038 / s41467 - 021 - 22329 - 3。

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