疫苗技术需要巨大的一步
推进这个任务,一个研究小组由罗伊·寇蒂斯传染病与疫苗学研究中心主任,和魏,研究助理教授,华硕生物设计研究所采取了一个戏剧性的一步,露出一个通用平台的设计提供高度有效的DNA疫苗,利用巧妙地重组细菌宿主细胞的速度交付疫苗接受者。
“我们本文描述的技术,可用于开发一种疫苗任何病毒,寄生虫,真菌,而这是以前从来没有可能重组减毒细菌菌株的发展像那些在我们的实验室,”柯蒂斯说。
描述的实验性疫苗新的研究表明流感完全保护老鼠,但魏,这项新研究的主要作者强调,创新技术可以应用于有效的快速制造疫苗几乎任何传染性入侵者在极大地降低了成本和没有风险的那些接种疫苗或更广泛的公众。
“交付使用重组减毒细菌DNA疫苗,我们可以得到10000 - 100000剂量每升文化、“香港说,三到四个数量级的改进在使用裸质粒DNA,必须精心隔绝细菌之前注入。
集团的研究结果出现在在线早期版本(EE)的美国国家科学院院刊》上,11月5日的一周。
设计一个疫苗既安全又有效的研究呈现一种“第22条军规”。住致病性菌株通常产生一个健壮的免疫反应,模拟自然感染,但存在很多挑战等方面确保菌株不会引起疾病或逃逸到环境中,他们有可能仍然是可行的。从病原体杀死病菌菌株或疫苗生产单元牺牲他们的一些免疫原性增强的安全有效性,并且可能需要后续的助推剂,以确保持续的有效性。
寇蒂斯团队一直致力于结合口服接种疫苗的安全性和有效性,可以产生在传统方法的成本的一小部分。要做到这一点,他们使用沙门氏菌的先驱——臭名昭著的代理与食源性疾病的货船提供一套疾病抗原受体。结果是程式的开发及持续改进的所谓RASVs(重组减毒沙门氏菌疫苗),能够引发一场激烈的,并赋予有效免疫系统的免疫应答。
之前的一个关键创新开发香港和寇蒂斯集团的其他成员,是一家专业可以定时的沙门氏菌菌株,自我毁灭的身体一旦进行免疫接种的职责。创建这个菌株,研究人员修改了细菌以这样一种方式,它只能靠原子能的糖。一旦沙门氏菌细胞耗尽他们的商店专门的糖,提供给他们作为疫苗的一部分,他们无法维持细胞壁的完整性,他们基本上内爆。“这至关重要的安全特性保证了沙门氏菌无法坚持生物生存如果排泄到环境中,“香港说。
这种自毁功能可以调整,这样细菌完全殖民宿主细胞,引发强烈反应体液和细胞介导的免疫系统。主机内部组织重组沙门氏菌能够合成保护性抗原,释放其内容时变得不稳定,溶解到细胞内液或胞质。
集团展示了这种delayed-lysis细菌疫苗的有效性试验各种各样的病原体,包括流感和分枝杆菌(结核病的病原体)和一个RASV寇蒂斯实验室开发的疫苗对婴儿肺炎是目前在FDA第一阶段临床试验。这个早期的研究集中在生产保护细菌蛋白质抗原,随后将发布一个丸这些抗原时,细菌细胞在宿主细胞和组织细胞溶解。
在最新的研究中,该组织试图把delayed-lysis沙门氏菌菌株变成一个普遍的DNA疫苗运载工具。DNA疫苗刺激细胞和体液免疫反应的蛋白质抗原通过遗传物质的直接引入,促使宿主细胞制造产品的特定基因。这是一个重要的进步,因为它允许生产宿主细胞的抗原进行修改通过增加碳水化合物——一个过程称为糖基化。这样修改抗原,这发生在一个广泛的致病性病毒、真菌和寄生虫需要由宿主细胞合成,而不是减毒细菌。
“在这里,我们能够提供疫苗的DNA序列诱发免疫个体防护糖蛋白的方式在病毒感染,”柯蒂斯说。先前的努力来实现这一由细菌DNA vacines交付日期提前到1995年,但直到现在这样的工作来实现。
许多关键修改delayed-lysis RASV所需的这一壮举,和香港和寇蒂斯团队工作集中在过去5年去实现它们。一种hyperinvasive沙门氏菌通过DNA重组方法构造了为了最大化疫苗向量入侵宿主细胞的能力,成为内化。
沙门氏菌宿主细胞吸收后,装在一个包围的内体称为沙门氏菌含有液泡。RASV进一步修改,允许逃离核内体,这样成熟的细菌可以排放到宿主细胞的胞质其免疫原性内容。
最后,进一步修正了沙门氏菌菌株应用于减少病原体的宿主细胞死亡原因的能力,这将防止迁移到宿主细胞核的DNA疫苗诱导保护性抗原的合成所必需的免疫反应。
作者指出,他们通过RASV明显优于早期的努力,介绍了DNA疫苗通过肌肉注射或基因枪。这些方法都不能带来疫苗黏膜组织和某些内部淋巴组织,持续的关键,保护性免疫。“我们可以保护小鼠致命剂量的流感将他们不能有效免疫,”柯蒂斯说,并补充说,“RASV安全建立了小鼠两小时以及孕妇和免疫缺陷小鼠”。
流感传播世界各地在季节性流感疫情,导致每年大约三到五百万例严重疾病,大约250000年到500000年每年死亡,数百万年在一些大流行。当前的鸡胚生产流感疫苗需要使用或细胞培养方法。全球产能有限,制造足够的疫苗接种,每个人都不可能的。增加管理的担忧未来的自然发生的流感流行是潜在的恐怖主义产生的流感毒株武器化使用plasmid-based创建反向遗传学系统。“提高生产的速度匹配的疫苗是关键的背景下应对流感疫情,”香港说。
迅速工程师的能力和规模有效的流感疫苗和其他潜在的致命病原体疫苗需要创新方法设计、制造和应用。通用DNA疫苗平台概述了在新的研究代表了一个重要的进步。
“绝大多数的病毒如流感、麻疹、流行性腮腺炎和艾滋病毒都有糖基化的蛋白质。你永远不可能交付使用细菌产生保护性免疫蛋白抗原,”柯蒂斯说。“但现在我们有机会生产疫苗等病原体,”香港说。此外,这项技术允许大量的DNA疫苗迅速以低成本生产,冷冻和储存在需要的时候使用。
