随着人类寿命的延长，我们体内的某些蛋白质越来越倾向于呈现不同的形状。这些错误折叠的蛋白质最终会引发神经退行性疾病，如阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)。
梅雷迪思·杰克瑞尔，艺术与amp化学助理教授圣路易斯华盛顿大学的科学系和她的实验室小组研究蛋白质异常折叠紊乱。他们特别感兴趣的是蛋白质错误折叠是如何发生的，它是如何导致疾病的，以及科学家如何能够预防甚至逆转蛋白质错误折叠。他们的工作有望应用于流感疫苗以及目前的冠状病毒大流行。
Jackrel在这篇Q&A中，Jackrel描述了她的lab’s在蛋白质错误折叠和神经退行性疾病方面的专业知识如何使他们独特地有资格开发针对老年人的淀粉样蛋白激发的新疫苗技术。
你的研究与当前的大流行有什么关系?
我们正在致力于开发专门针对老年人的新疫苗技术。我们最初启动这个项目是为了评估新的流感疫苗技术，但这种方法也可能适用于COVID-19，因为老年人特别容易出现严重并发症。
老年人接种疫苗的一个普遍问题是免疫萎缩，或与年龄相关的免疫系统功能障碍。免疫衰老通常是通过添加佐剂来改善免疫应答和疗效而克服的。然而，佐剂会引起局部炎症，从而阻碍免疫系统，降低疫苗的效力。
楼陀罗华盛顿大学生物医学工程学院的一位同事Jai Rudra研究了自组装肽作为开发不需要使用佐剂的新型疫苗的材料。假设这些自佐剂肽纳米纤维触发自噬途径，这是一种细胞循环，也可以促进良好的免疫功能，已成为潜在的疫苗靶点。使用这些肽纳米纤维可产生稳健、高亲和力和中和性抗体反应，而不产生局部反应，这使得它们对老年人接种疫苗具有吸引力。
为了进一步发展这些纳米纤维的应用，我们现在必须研究这些材料的毒性和清除机制。
你是如何将你在蛋白质折叠/错误折叠方面的专业知识运用到疫苗技术方面的?
肽纳米纤维材料迅速组装成与神经退行性疾病的潜在原因非常相似的构型。这些淀粉样蛋白被认为是聚集在阿尔茨海默病、亨廷顿病和帕金森氏症患者体内的蛋白质团块。
尽管存在一些关键的差异，我们预计这些材料的使用不会带来问题，但彻底测试肽纳米纤维疫苗的安全性和清除机制仍然是至关重要的。我的实验室擅长开发模型系统来研究疾病相关淀粉样蛋白的毒性和机制，因此与这个项目高度相关。
此外，由于研究哺乳动物细胞中的肽纳米纤维的复杂性，我的实验室在使用Baker ‘s酵母作为模型系统方面的专长被证明对研究这些新材料的清除机制非常相关。
你在这个项目中的具体目标是什么?
我实验室的主要目标是在酵母模型系统中确定肽纳米纤维疫苗的毒性和清除机制。我们的目的是比较纳米纤维的毒性和疾病相关蛋白的毒性。我们也将使用自噬缺陷酵母模型来建立清除纳米纤维的机制。Rudra实验室接下来的目标是评估基于纳米纤维的疫苗在老年老鼠身上的效果。
这个项目现在处于什么位置?下一步是什么?
我们建立了肽纳米纤维的酵母模型系统，并完成了大量的前期工作。令人兴奋的是，我们证实了这些肽纳米纤维在酵母中没有毒性，并对其清除机制有了新的认识。我们的目标是尽快完成这个项目的早期阶段，Rudra实验室已经开始在动物系统方面的工作。一旦我们完成了纳米纤维本身的工作，我们将开始测试各种疫苗靶点的偶联物，特别是那些支撑COVID-19的疫苗。
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://source.wustl.edu/2020/12/building-better-vaccines-for-the-elderly/