疫苗研发者已经成功地保护小鼠抵抗 Zika 病毒,是通过将编码病毒蛋白的合成 mRNA 注射到动物体内来实现的。然后小鼠细胞构建了病毒的一部分,刺激免疫系统产生抗体以识别未来的感染。当机体再次接触到这种病原时,免疫系统便会依循其原有的记忆,制造更多的保护物质来阻止病原的伤害。这项研究于 2 月 17 日在 Cell 发表,遵循了 2 月 2 日在 Nature 发表的,显示了 Zika 的 mRNA 疫苗在小鼠和猴子中均有类似阳性结果。
Richner 和 Himansu 等人研究发现,修饰的 mRNA 疫苗诱导针对 Zika 病毒的消除性免疫,同时可最小化了 Zika 病毒与登革热感染的交叉免疫反应增强的现象。(图片来源:Richner & Himansu)
“我们测量了小鼠血液、大脑、脾脏,以及雌性小鼠子宫中的病毒,在我们的一组疫苗中,95% 的小鼠没有发现病毒复制。”文章的资深一作,圣路易斯华盛顿大学医学院传染病研究员 Michael Diamond 说道。
而不是用削弱的病毒或病毒片段刺激免疫系统发生免疫反应,RNA 疫苗诱导细胞构建一部分病毒,很大程度上这部分病毒强迫细胞建立更多病毒的模式。“Zika 病毒将他们的 RNA 注入细胞质,然后劫持细胞自身的翻译机制产生 Zika 病毒的抗原。”研究的共同资深作者 Giuseppe Ciaramella,也是现代风险投资公司 Valera 公司首席科学官,专注于传染病治疗方法的拓展,“使用我们的疫苗,可以引导细胞做的完全一样。”
虽然通过注射 RNA 来指导构建完整的病毒,疫苗包含的 RNA 指导两个 Zika 蛋白质。当疫苗 RNA 进入小鼠细胞时,与核糖体结合,翻译成蛋白质并随之释放。这两种病毒蛋白质并不能感染任何其他细胞,但它们足以使免疫系统学到识别 Zika 病毒并产生免疫应答。
因为 Zika 病毒可以进入大脑,所以研究人员一直犹豫是否使用 Zika 的弱化病毒以产生免疫。即使有弱化的 Zika 病毒,一些科学家仍然关注这些减毒的 Zika 病毒仍然可能在大脑中造成一些损害。然而,使用 RNA 疫苗,细胞能够在病毒未到达大脑之前快速的摄取 RNA。
使用 RNA 疫苗的另一个关键优势是其适应性。生物学家有很多已经实践的方法来改变 RNA 链,使得更容易定制疫苗。
在 Zika 疫苗研究论坛中,研究人员通过陈述了一个可能的问题来证明了疫苗的灵活性。Zika 病毒看起来很可怕,很像与之密切相关的登革热病毒。事实上,他们看起来非常相似,免疫系统针对 Zika 病毒产生的抗体可能结合到登革热病毒上,但实际上 Zika 病毒产生的抗体并没有杀死登革热病毒。如果发生这种情况,抗 Zika 抗体可能会加重登革热的感染。然而,轻微修饰疫苗中的 RNA 允许研究人员诱导 Zika 病毒致死的抗体,并使其结合登革热的能力最小化。
研究人员强调,目前还没有流行病学方面的研究报告,特别是体内含 Zika 病毒的人感染恶性登革热的相关研究。“这是一个理论上的关注,我们还不知道这是否将是一个关注的热点,因为你需要先感染 Zika,然后感染登革热。”Diamond 说,“目前我们还不是很清楚。”许多人是先感染登革热,后来再感染了 Zika,但由于 Zika 是大多数地方新增的感染病毒,现在还没有足够的先感染了 Zika,再感染登革热的病例来进行研究。
Zika RNA 疫苗的后续研究包括人体的临床试验(目前正在招募中)和测试疫苗能否预防母亲向胎儿传播的小鼠方面的研究。
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