五個(gè)可能導(dǎo)致有效疫苗的新瘧疾目標(biāo)
在同類最大規(guī)模的研究中,Wellcome Trust Sanger研究所的科學(xué)家及其合作者發(fā)現(xiàn)了五種新的瘧疾疫苗目標(biāo)。研究人員研究了最脆弱階段的瘧疾寄生蟲 - 入侵人類紅細(xì)胞時(shí) - 并確定了導(dǎo)致寄生蟲進(jìn)入紅細(xì)胞能力降低的五個(gè)目標(biāo)。
今天(10月23日)發(fā)表在“美國國家科學(xué)院院刊”(PNAS)上的研究結(jié)果表明,如果針對多種寄生蟲因子,未來的瘧疾疫苗可能是最有效的。
世界上將近一半的人口面臨瘧疾風(fēng)險(xiǎn),每年有超過2億人受到感染。該疾病導(dǎo)致2015年全球近50萬人死亡。
盡管死亡人數(shù)眾多,但目前尚無高效疫苗可用于瘧疾。在過去的50年中,大多數(shù)開發(fā)疫苗的嘗試都只關(guān)注單一目標(biāo)。
在這項(xiàng)新研究中,科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了未來瘧疾疫苗開發(fā)的五個(gè)目標(biāo),他們建議將這些目標(biāo)結(jié)合起來。由于寄生蟲中耐藥性的問題日益擴(kuò)大,迫切需要一種有效的疫苗。
該小組篩選29個(gè)都認(rèn)為在寄生蟲的侵襲人體紅色能力的作用,潛在的目標(biāo)血細(xì)胞。紅細(xì)胞入侵是寄生蟲生命周期中必不可少的一步,也是寄生蟲最脆弱并暴露于免疫系統(tǒng)的階段。
研究人員針對所有29個(gè)目標(biāo)提出了兔抗體,然后針對致命的惡性瘧原蟲瘧疾的兩種不同菌株測試了抗體,一種來自非洲,一種來自亞洲。在29種抗體中,研究小組發(fā)現(xiàn)了5種抗體,這些抗體降低了寄生蟲侵入兩種瘧疾菌株的紅細(xì)胞的能力。
來自Wellcome Trust Sanger研究所的作者Gavin Wright博士說:“生產(chǎn)成功的寄生蟲疫苗具有挑戰(zhàn)性,因?yàn)樗鼈兪欠浅?fù)雜的生物體,含有許多成分,因此很難知道哪些是目標(biāo)。通過研究寄生蟲的基因組和在反向疫苗學(xué)的過程中,我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了五種疫苗目標(biāo),如果加上這些目標(biāo),將有望進(jìn)一步發(fā)展。“
自然暴露于瘧疾的人可以隨著時(shí)間的推移產(chǎn)生免疫力。該團(tuán)隊(duì)與美國和馬里的合作者一起研究他們發(fā)現(xiàn)的五種抗體是否與人類對瘧疾的天然保護(hù)有關(guān)。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),單獨(dú)一種抗體,沒有一種抗體能夠預(yù)防人類瘧疾,但抗體的組合確實(shí)可以防止寄生蟲。
為了研究在細(xì)胞水平上發(fā)生的事情,研究人員使用視頻顯微鏡觀察寄生蟲試圖在有和沒有抗體的情況下侵入紅細(xì)胞。研究小組發(fā)現(xiàn),不同的抗體在入侵紅細(xì)胞時(shí)會在不同的步驟攻擊寄生蟲??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),每個(gè)不同步驟的抗體配對導(dǎo)致更有效的組合。
劍橋大學(xué)的作者Pietro Cicuta教授說:“使用視頻顯微鏡,我們能夠看到不同的抗體在不同階段攻擊寄生蟲,因?yàn)樗噲D侵入紅細(xì)胞。這些結(jié)果可以深入了解一種新的,疫苗開發(fā)的協(xié)同觀點(diǎn)。我們認(rèn)為,如果新疫苗在寄生蟲進(jìn)入紅細(xì)胞的路徑上的幾個(gè)點(diǎn)設(shè)置路障,那么它將是最有效的。
來自Wellcome Trust Sanger研究所的主要作者Julian Rayner博士說:“這項(xiàng)研究只能通過研究多種疫苗目標(biāo)的規(guī)模和巨大的協(xié)作努力才能實(shí)現(xiàn)。通過匯集多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域,從基因組學(xué)到大型領(lǐng)域?qū)︸R里患者的研究,以及觀察個(gè)體寄生蟲的高級視頻顯微鏡檢查,我們發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)值得進(jìn)一步研究的新疫苗目標(biāo)。這是國際合作科學(xué)及其潛在影響的一個(gè)很好的例子。“
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