科學(xué)家研制出新一代納米顆粒mRNA疫苗
基于病毒的疫苗通常能引發(fā)更強(qiáng)的免疫反應(yīng),而mRNA疫苗的生產(chǎn)速度更快、成本更低。能否將兩者的優(yōu)勢結(jié)合?
一項新研究表明,編碼類似病毒的納米顆粒的mRNA疫苗,而非現(xiàn)有的僅編碼單個蛋白質(zhì)的新冠mRNA疫苗,能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的想法。相關(guān)論文發(fā)表于《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)期刊》。
美國華盛頓大學(xué)的Grace Hendricks及其同事表明,一種mRNA版本的新冠病毒納米顆粒疫苗在小鼠體內(nèi)引發(fā)的免疫反應(yīng)比標(biāo)準(zhǔn)mRNA疫苗高出28倍。
Hendricks表示,mRNA疫苗的一些不良但輕微的副作用源于人體對注射的mRNA及其所包裹的脂肪顆粒的即時反應(yīng)。對于效力更強(qiáng)的疫苗,可以降低其劑量。“這樣一來,重要的免疫反應(yīng)保持不變,但副作用會降低?!彼f。
早期疫苗由弱化的“活”病毒組成,這種疫苗非常有效,但對免疫系統(tǒng)較弱的人來說存在風(fēng)險。后來出現(xiàn)了含有“死”病毒的滅活疫苗,這種疫苗更安全,但生產(chǎn)起來比較棘手。后來科學(xué)家研制了蛋白質(zhì)亞單位疫苗,這類疫苗通常只包含病毒的外層蛋白質(zhì)。它們比滅活疫苗更安全,但游離的蛋白質(zhì)往往難以引發(fā)強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)。
因此,疫苗設(shè)計者開始將病毒蛋白嵌入微小的球體中,以制造出看起來像病毒且和蛋白質(zhì)亞單位疫苗一樣安全的帶刺小球。這種疫苗被稱為納米顆粒疫苗,其生產(chǎn)方法之一是改造現(xiàn)有的蛋白質(zhì),使其能自我組裝成微小球體,并讓病毒蛋白在球體上突出。
在疫情期間,Hendricks的同事們研發(fā)出了一種名為“Skycovion”的新冠納米顆粒疫苗。該疫苗于2022年在韓國獲批,但那時mRNA疫苗已經(jīng)占據(jù)了很大優(yōu)勢,所以它并未得到廣泛應(yīng)用。
mRNA疫苗比基于蛋白質(zhì)的疫苗更快、更容易生產(chǎn),因為它們包含制造蛋白質(zhì)的配方,而我們體內(nèi)的細(xì)胞負(fù)責(zé)完成制造這些蛋白質(zhì)的艱巨任務(wù)。第一代mRNA疫苗所編碼的病毒蛋白最終會從細(xì)胞外部突出來,這比游離的蛋白質(zhì)能引發(fā)更好的免疫反應(yīng),但不如納米顆粒疫苗有效。
如今,Hendricks及同事將這兩種方法的優(yōu)勢結(jié)合起來,研制出了一種由編碼Skycovion的mRNA組成的疫苗。當(dāng)疫苗蛋白在細(xì)胞內(nèi)生成時,它們會自行組裝成納米顆粒,在對小鼠的研究中已顯示出有效性。
Hendricks說:“這是基因傳遞概念的驗證。”她和同事們已經(jīng)在研發(fā)基于mRNA的納米顆粒疫苗,用于預(yù)防流感、愛潑斯坦-巴爾病毒(可引發(fā)癌癥)以及其他病毒。
“我對基于mRNA技術(shù)的蛋白質(zhì)納米顆粒疫苗的前景充滿熱情?!泵绹又菟箍死ɡ铮┢账寡芯克芯堪滩《疽呙绲腤illiam Schief說?!拔液臀业暮献髡咭呀?jīng)在臨床試驗中發(fā)表了兩項基于mRNA技術(shù)的納米顆粒疫苗出色的免疫原性結(jié)果,并且在小鼠模型中也測試了幾種納米顆粒疫苗。這篇新論文很好地補(bǔ)充了相關(guān)研究工作?!辈贿^,盡管mRNA疫苗潛力巨大,但美國最近卻宣布大幅削減對其研發(fā)的資金支持。
攜帶病毒mRNA的脂質(zhì)納米顆粒橫截面的計算機(jī)示意圖。圖片來源:Science Photo Library / Alamy
相關(guān)論文信息:?https://doi.org/10.1126/scitranslmed.adu2085
來源:中國科學(xué)報


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