在此類規(guī)模最大的研究中,韋爾科姆信托桑格研究所的科學(xué)家及其合作者發(fā)現(xiàn)了五個(gè)新的瘧疾疫苗目標(biāo)。研究人員研究了瘧疾寄生蟲(chóng)最脆弱的階段——當(dāng)它們侵入人類紅細(xì)胞時(shí)——并確定了五個(gè)目標(biāo),這些目標(biāo)將降低寄生蟲(chóng)進(jìn)入紅細(xì)胞的能力。
因此,10月23日公布的美國(guó)國(guó)家科學(xué)院(PNAS)的訴訟顯示,如果未來(lái)的瘧疾疫苗的目標(biāo)是多寄生蟲(chóng)因素,可能是最有效的。
世界上近一半的人口面臨瘧疾風(fēng)險(xiǎn),每年有超過(guò)2億人被感染。這種疾病在2015年導(dǎo)致全球近50萬(wàn)人死亡*。
盡管死亡人數(shù)眾多,但目前還沒(méi)有有效的瘧疾疫苗。在過(guò)去的50年里,大多數(shù)開(kāi)發(fā)疫苗的嘗試都集中在一個(gè)目標(biāo)上。
在這項(xiàng)新的研究中,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了未來(lái)瘧疾疫苗開(kāi)發(fā)的五個(gè)目標(biāo),他們建議將這些目標(biāo)結(jié)合起來(lái)。由于寄生蟲(chóng)耐藥性的增加,迫切需要一種有效的疫苗。
該團(tuán)隊(duì)篩選了29個(gè)潛在目標(biāo),所有這些目標(biāo)都被認(rèn)為在寄生蟲(chóng)入侵人類紅細(xì)胞的能力中發(fā)揮了作用。紅細(xì)胞入侵是寄生蟲(chóng)生命周期中必不可少的一步,也是寄生蟲(chóng)最易感染和暴露于免疫系統(tǒng)的階段。
研究人員針對(duì)所有29個(gè)目標(biāo)培養(yǎng)了兔抗體,然后測(cè)試了針對(duì)兩種不同致命惡性瘧原蟲(chóng)瘧疾株的抗體,一種來(lái)自非洲,另一種來(lái)自亞洲。在29種抗體中,研究小組發(fā)現(xiàn)了5種抗體,它們降低了寄生蟲(chóng)侵入兩種瘧疾毒株紅細(xì)胞的能力。
“生產(chǎn)成功的抗寄生蟲(chóng)疫苗具有挑戰(zhàn)性,因?yàn)樗鼈兪欠浅?fù)雜的生物,含有許多成分,因此很難確定哪些是目標(biāo)。通過(guò)研究寄生蟲(chóng)的基因組并逆向工作,在一個(gè)稱為反向疫苗學(xué)的過(guò)程中,我們發(fā)現(xiàn)了五個(gè)疫苗靶點(diǎn),如果結(jié)合起來(lái),這些靶點(diǎn)將得到進(jìn)一步發(fā)展。”這項(xiàng)研究的作者之一加文賴特博士來(lái)自威康信托桑格研究所。
自然接觸瘧疾的人可以隨著時(shí)間的推移發(fā)展免疫力。該團(tuán)隊(duì)與美國(guó)和馬里的合作伙伴合作,研究他們發(fā)現(xiàn)的五種抗體是否與人類對(duì)瘧疾的自然保護(hù)有關(guān)。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),沒(méi)有單一的抗體可以預(yù)防人類瘧疾,但抗體的組合確實(shí)可以預(yù)防寄生蟲(chóng)。
為了研究在細(xì)胞水平上發(fā)生了什么,研究人員使用視頻顯微鏡觀察有抗體和沒(méi)有抗體的寄生蟲(chóng)試圖入侵紅細(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(huì)以不同的步驟攻擊寄生蟲(chóng)??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),抗體配對(duì)在每一個(gè)不同的步驟導(dǎo)致更有效的組合。
“使用視頻顯微鏡,我們可以看到不同的抗體在試圖入侵紅細(xì)胞的不同階段攻擊寄生蟲(chóng)。這些結(jié)果可以幫助我們理解疫苗開(kāi)發(fā)的新協(xié)同作用。我們認(rèn)為,如果這種新疫苗在寄生蟲(chóng)進(jìn)入紅細(xì)胞的路徑上的幾個(gè)點(diǎn)設(shè)置路障,它將是最有效的?!眮?lái)自劍橋大學(xué)的皮埃特羅西庫(kù)塔教授是這項(xiàng)研究的作者之一。
“這項(xiàng)研究只有在研究多個(gè)疫苗靶點(diǎn)的規(guī)模和巨大的合作努力時(shí)才有可能。通過(guò)匯集許多專業(yè)領(lǐng)域,從基因組學(xué)到馬里患者的大規(guī)?,F(xiàn)場(chǎng)研究,再到用于觀察單個(gè)寄生蟲(chóng)的先進(jìn)視頻顯微鏡,我們發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)需要進(jìn)一步研究的新疫苗靶點(diǎn)。這是國(guó)際科學(xué)合作及其潛在影響的一個(gè)很好的例子?!边@項(xiàng)研究的第一作者,來(lái)自韋爾科姆信托桑格研究所的朱利安雷納博士
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