激进的疫苗策略可能有助于消除困扰数百万人的寄生虫

病毒感染细菌以检测由臭名昭著的寄生虫发芽的蛋白质,科学家们已经研究了血吸虫病的可能疫苗靶点,血吸虫病是一种被忽视的热带疾病,目前影响着估计有6亿人在世界范围内,每年造成 280,000 人死亡。

这个位于巴西的团队利用了一种叫做噬菌体展示,在 1980 年代首次被描述,用于探测血吸虫属导致这种疾病的寄生虫,比以前更快、更全面,研究工作缓慢。

“你经常听到血吸虫病疫苗不可行的论点,”Sergio Verjovski-Almeida是巴西圣保罗布坦坦研究所的分子生物学家,也是该研究的资深作者。

但是,如果用疫苗启动,每个人的免疫系统都可以学会识别这些标记。诀窍是找到靶向哪种蛋白质,以点燃强烈的免疫反应。

筛选致病病原体的潜在疫苗靶点是一项昂贵且耗时的工作,通常只能揭示病原体在其外表面表达的独特蛋白质的一小部分。

如果制药公司无法收回成本,他们也几乎没有经济动力投资开发影响世界上最贫困人口的热带病的疫苗——这就是为什么这些疾病长期被忽视的原因。

血吸虫病,又称蜗牛发烧或水肚,是由感染蜗牛和人类的寄生虫引起的。它传播在卫生条件差的地区,那里的水被蠕虫的卵污染,这些卵孵化形成穿透人皮肤的幼虫。

一名女性曼氏血吸虫在雄性蠕虫体内。(布坦坦研究所)

一旦进入人的血液,幼虫就会变成成虫,停留在肠道静脉中,在最初感染后两到六周引起疾病。

为了揭露这些野兽般的寄生虫,巴西团队求助于噬菌体展示,这是近年来出现的一项技术,用于分析病原体导致恰加斯病,钩端螺旋体病甚至新型冠状病毒肺炎(COVID-19).

“噬菌体展示从未用于寄生虫病的研究,这通常涉及预先选择几个靶点来测试候选疫苗,”解释布坦坦研究所分子生物学家穆里洛·塞纳·阿马拉尔(Murilo Sena Amaral)。

该方法涉及使用噬菌体研究蛋白质-蛋白质相互作用。在这种情况下,研究人员组建了一支噬菌体大军,这些噬菌体被设计成携带编码所有11,641种已知蛋白质的DNA片段。曼氏血吸虫来自其生命周期每个阶段的蠕虫。

显示这些的噬菌体血吸虫属然后将蛋白质与感染 10 只恒河猴的血浆样本一起孵育曼氏链球菌,几个之一血吸虫属蠕虫种类导致不同形式的疾病。

如果噬菌体在抗体这些噬菌体由恒河猴响应感染而产生,可以分离出来并进行分析。

总的来说,研究人员检测到了119,747个编码DNA序列中的99.6%血吸虫属猴子血浆中的蛋白质 - 并发现一些特别丰富,表明它们是驱动免疫反应的关键蛋白质血吸虫属感染。

“我们的发现揭示了大量的免疫反应,并为开发有效疫苗开辟了充满希望的前景,”Verjovski-Almeida说.

例如,研究人员发现,细胞外寄生虫蛋白在感染的早期阶段更为突出,而细胞内蛋白在后期变得更加明显。

然而,请记住,这种蛋白质鉴定只是开发有效疫苗的漫长过程中的第一个里程碑。感兴趣的蛋白质或其遗传密码的条带需要与佐剂一起包装,佐剂是一种用于增强对疫苗的免疫反应的成分,并对其进行测试以查看其是否在配方中起作用。

在小鼠中测试一系列最有前途的候选蛋白质的试点疫苗接种试验,这些候选蛋白质汇集在一起,但不像典型疫苗那样包装,确实成功地减少了免疫动物携带的蠕虫数量。

因此,早期结果令人鼓舞,但血吸虫病疫苗的记录表明了疫苗开发的严峻现实。

迄今为止,大多数基于蛋白质的血吸虫病疫苗都有临床试验失败引起强烈的免疫反应或预防疾病。

只有一种候选疫苗进入了最后阶段临床试验测试,数据显示它是安全但无效.寄希望于此另一种疫苗在第二阶段测试中也不甘落后,尽管它可能面临同样的命运。

好消息是,在这项研究之后,如果一个失败了,研究人员还有更多的候选者可以探索。

该研究已发表在npj疫苗.

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