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New vaccine for malaria developed at IME could be more effective

芝加哥大学(University of Chicago)分子工程研究所(Institute for Molecular Engineering)的研究人员开发了一种创新的新系统,用于提供一种疟疾疫苗,该系统的有效性有望得到提高。通过开发一种针对免疫系统中特定细胞的疫苗,他们发现这种疫苗具有更强的免疫和抗体反应。

根据美国疾病控制中心(Centers for Disease Control)的数据,尽管有一种疟疾疫苗,但它只对30%至50%的患者有效,每年仍有近50万人死于疟疾。

“与目前的疟疾疫苗选择相比,我们的结果非常令人兴奋,”尤金贝尔组织工程教授杰弗里哈贝尔(Jeffrey Hubbell)说。哈贝尔与人合著的一篇论文最近发表在《自然材料》杂志上。“这项工作有可能应用于预防复杂感染和癌症的疫苗接种。”

开发一种有效的亚单位疫苗

针对疟疾等许多复杂感染的有效疫苗仍然难以找到,因为它们既需要对病原体的保护,又需要专门的免疫细胞来清除受感染的细胞。但免疫工程是IME的一个专业,它正在帮助塑造新兴的分子工程领域,从分子水平上应对全球挑战。

虽然疫苗是公共卫生领域的常规,但它们的作用方式并不完全相同。研究人员已经开发了几种策略来产生患者的免疫力。

亚单位疫苗是最安全、最简单的疫苗平台之一。研究人员从病原体中提取一种叫做抗原的蛋白质,然后用一种叫做佐剂的化合物来形成它们,这种化合物可以诱导促炎反应。在体内,抗原将疾病引入免疫系统,而佐剂则激活病原体特异性T细胞,帮助清除感染细胞。这种疫苗用于百日咳、HPV和疟疾。

虽然该领域已经开发出带有有效抗原的亚单位疫苗,但研究人员发现,佐剂的成功程度较低,主要原因是很难将其递送到体内的正确位置。如果这些分子没有靶向性,它们会导致全身炎症,这是致命的。


导演交付

Hubbell和他的同事将这个问题作为交付问题来处理。为了将疫苗运送到预定目标,他们开发了一种由聚合佐剂组成的疫苗平台,这种佐剂含有多种佐剂分子,它们像项链上的珍珠一样连接在一起,并与抗原结合。这个平台很容易进入继发性淋巴组织。

为了确保它能到达预期的位置,他们将甘露糖(一种糖)加入到聚合物佐剂中。因为病毒和细菌表面有大量的糖,淋巴组织中的树突状细胞有几个糖受体来帮助识别病原体。

因此,一旦携带甘露的疫苗被注射到体内,它就会瞄准一种叫做树突状细胞的特殊免疫细胞,而树突状细胞又会激活T细胞。通过专门针对树突状细胞,这项新技术可以在有效激活免疫反应的同时防止全身炎症。

“这是一种靶向材料,但它本身也具有治疗作用,”哈贝尔实验室的博士后研究员、论文第一作者d斯科特威尔逊(D. Scott Wilson)说。

经过测试,该疫苗系统比目前市场上的疟疾疫苗具有更高的抗体反应。它还提供了一种细胞反应——清除感染细胞——而目前的疫苗没有做到这一点。

研究人员现在已经与埃默里大学合作,继续测试该系统,并希望为癌症和流感疫苗开发类似的模型。

引文:“与聚合糖佐剂可逆结合的抗原可诱导保护性体液和细胞免疫。威尔逊等人,《自然材料》,2019年1月14日。doi: 10.1038 / s41563 – 018 – 0256 – 5

资助:惠特克基金会、EPFL生命科学学院和芝加哥大学。

-改编自分子工程研究所网站上首次出现的一个故事。

新闻英文原版地址:https://news.uchicago.edu/story/new-vaccine-malaria-developed-ime-could-be-more-effective