艾滋病疫苗,在動物實驗中表現「激烈」……
研究人員將穩定的Env 三聚體與單個納米顆粒連接起來,模擬了整個病毒的球狀結構。
目前,斯克里普斯研究所最新研製一種新型候選艾滋病疫苗,它能夠有效克服之前艾滋病疫苗的技術障礙,並在動物實驗中激發強大的抗艾滋病病毒抗體反應。
這一最新艾滋病疫苗策略發表在近日出版的《科學進展雜誌》上,該策略是基於艾滋病病毒包膜蛋白Env設計的,眾所周知,Env是一種複雜、可變形的分子,很難在疫苗中產生,因此很難實現艾滋病病毒的有效免疫。
然而,斯克里普斯研究所的科學家發現一種簡潔、優雅的方法,可以將Env蛋白穩定在理想形狀下,甚至適用於各種艾滋病毒株。這種穩定的Env蛋白安裝在類病毒顆粒上,可以模擬整個病毒。
首席研究員、斯克里普斯研究所綜合結構和計算生物學副教授Jiang Zhu說:「這種新方法是解決艾滋病疫苗設計長期存在問題的一種通用策略。」
由於Env蛋白在艾滋病病感染中起到至關重要的作用,而且是受感染宿主免疫系統接觸最多的病毒性結構,因此它一直是艾滋病病毒疫苗工作的主要目標。該設計構思是將整個Env蛋白或者它的亞基在人體上接種,從而刺激產生Env蛋白結合抗體,希望這些抗體能夠在未來接觸病毒時避免艾滋病感染宿主細胞。
在艾滋病毒株上,Env蛋白以3個緊密的三聚體從病毒膜上突出,這些複雜結構在感染細胞之前和之後呈現出完全不同的形狀。但研究人員仍未能找到一種普遍適用性方法,將Env三聚體穩定在理想的感染前形態結構。
目前,Jiang Zhu和研究團隊已經對30~40種不同艾滋病毒株的Envs蛋白進行了改造,在大多數情況下,它們都發揮了巨大的作用。
隨後Jiang Zhu和同事進一步優化了疫苗策略,他們將穩定的Env三聚體(一次最多60個)與單個納米顆粒連接起來,這些納米顆粒模擬了整個病毒的球狀結構。通過這種方式,疫苗分子雖然是人工合成的,並且缺乏病毒複製的遺傳物質,但對免疫系統而言,它非常像一個真實的侵入病毒,能夠刺激更強的免疫反應。
他們在實驗老鼠身體上發現一個納米顆粒等級的Env疫苗樣本,僅在短短8周內形成,在實驗室測試中,誘導出來的抗體成功中和了一種自然傳播的艾滋病毒株,而之前的候選疫苗通常無法抵抗這種艾滋病毒株。(楊艷)
相關論文信息:DOI: 10.1126/sciadv.aau6769
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