瀑样提高疫苗研发的速度

测试疫苗功效的候选人通常是一个漫长的过程,免疫反应的动物模型在两个月左右。

多一个团队,由马特DeLisa威廉·l·刘易斯教授史密斯化学生物分子工程学院,康奈尔大学的工程,正在开发一种方法快一个数量级以上。

在实验室使用biomaterials-based瀑样,发达的前康奈尔大学教授Ankur辛格现在在半圆乔治亚理工学院机械工程学院,团队能够评估免疫反应的强度在几天。

“大概能够询问大量的候选疫苗在一个实验中,和快得多,”DeLisa说。“我们可以配置文件的效力几十个甚至几百个亚单位疫苗抗原,可以观察到和免疫反应在四天。”

DeLisa和辛格是文章的第二作者”剖析生发中心B细胞反应使用合成共轭疫苗免疫瀑样”,4月12日发表在ACS中央科学。

位联席作者泰勒Moeller博士”21日在美国海军一个微生物学家;和Shivem Shah博士。20日,现在在哥伦比亚大学医学院的一名学生。

的焦点之一DeLisa的实验室是一个特定类型的疫苗称为glycoconjugate,训练免疫系统响应特定致病菌的外观上发现多糖或恶性细胞。尽管所有细胞本质上装饰着许多不同的多糖在细胞表面,glycoconjugates定制设计目标独特的多糖,只出现在致病细菌或癌细胞。

对不同疾病的设计和工程glycoconjugates目标是疫苗学的一个重要组成部分,”他说。”的致病细菌,glycoconjugate目标lipid-associated多糖疫苗通常称为荚膜多糖、脂多糖可以被认为是生物分子指纹,每种类型的病原体表面显示不同的多糖指纹。”

这些外表面多糖代表一个“阿喀琉斯之踵”,可以使病原体容易glycoconjugate疫苗目标其碳水化合物结构,DeLisa说。

疫苗促进生发中心B细胞受体集群,该疫苗时形成的启动从B细胞抗体的产生。这些重要的生发中心反应很难研究生物体如老鼠。为了解决这个问题,辛格的实验室开发了免疫系统的实验室模型基于瀑样文化更容易研究错综复杂的免疫反应。

而不是使用小鼠模型来描述glycoconjugates的力量,只能够进行一个测试每个动物-研究者的协议使用组织一个鼠标创建数以百计的免疫瀑样,每一个都可以用来评估不同的候选疫苗。

“假设我们让数以百计的这些候选疫苗,因为疫苗glycoengineered可以以多种方式组装,”辛格说。“几乎是不可能的——从人才的角度来看,动物使用的角度来看,在经济上,有成千上万的动物模型的研究。从单个脾鼠标,我们可以使数以百计的这些瀑样,可以用于初步疫苗测试转换成一个流线型的过程,只需要几天的时间才能完成。”

生发中心B细胞概括自然免疫反应的许多方面,包括生产的变异抗体克隆广泛的免疫抗原的亲和性研究人员显示。美丽的这种方法,辛格说,也能够发现的高亲和性的抗体特异性的抗原——在本例中多糖成分或蛋白质成分——都使用一个鼠标的组织。

“没有人曾经做过,”他说。“寻找高亲和性的能力从瀑样克隆,和真的想出最好的质量抗体候选人在这么短的一段时间,可能是一个改变。”

对于这个工作,团队测试两glycoconjugate候选疫苗——一个被认为是一个强大的免疫原,和一个已知较弱。瀑样评估确认每个候选人的相对强弱。

“瀑样B细胞生物标志物,我们发现,事实上,预测的强和弱两个测试候选人的免疫原性,“DeLisa说。“我们认为所有的作品现在在后续研究中,用于筛选免疫瀑样的一个大型图书馆glycoconjugate变异发现最有效的设计,我们现在工作。”

进一步的测试将涉及大量不同类型的候选疫苗,和更多的调查具体的免疫反应和生产抗体引起的不同的疫苗类型。

参考:Moeller TD,沙某人,赖K, et al。剖析生发中心B细胞反应使用合成共轭疫苗免疫瀑样。ACS分Sci。2023年。doi:10.1021 / acscentsci.2c01473

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