新的合成脊髓灰质炎候选疫苗在Diamond的原子尺度上可视化

15 - 8月- 2017

植物被用来生产一种新的脊髓灰质炎病毒疫苗,这有望成为全球根除该疾病的重要一步

新的合成脊髓灰质炎候选疫苗在Diamond的原子尺度上可视化

该研究结果发表在该杂志的论文《植物制造的脊髓灰质炎3稳定VLPs -候选合成脊髓灰质炎疫苗》中自然通讯

由利兹大学Dave Rowlands教授领导的许多科学家合作团队,与John Innes中心的Johanna Marsian博士和George Lomonossoff教授,牛津大学Dave Stuart教授和钻石光源生命科学主任,以及国家生物标准和控制研究所Andrew Macadam博士合作,开发了一种新的合成疫苗,这种方法在植物中生长,使用病毒样颗粒(VLPs) -空壳会诱使免疫系统产生保护性反应。

携带产生VLPs信息的基因被渗透到植物组织中。

然后寄主植物利用自己的蛋白质表达机制大量繁殖它们。

该联盟由世界卫生组织和比尔及梅林达·盖茨基金会资助,他们正在寻求避免使用活脊髓灰质炎病毒的替代疫苗,作为在全球彻底根除脊髓灰质炎的国际运动的一部分。

研究小组在戴蒙德的电子生物成像中心(eBIC)使用冷冻电子显微镜来清楚地观察空壳的结构。

他们证实了这种新型合成疫苗的结构,并表明这种疫苗的外部特征与脊髓灰质炎病毒完全相同,尽管它内部没有引发实际感染的病毒物质。

这意味着它们通过刺激免疫系统作出反应而实现保护性反应,而不会引起脊髓灰质炎感染,因为它们不包含允许病毒复制的传染性物质。

利兹大学病毒学名誉教授、该项目的首席研究员Dave Rowlands说:“小规模实验室测试表明,这种开创性的合成疫苗为动物提供了类似于现有广泛使用的疫苗的疾病免疫力。

“虽然这仍然是早期的结果,但它确实提供了证据,证明在制药业合作者的投入下,可以进入下一阶段。我们的研究结果为生产一种新型合成疫苗铺平了道路,以帮助在全球消除脊髓灰质炎。

“这种疫苗的生产将更快、更容易、更安全,而且没有与目前疫苗生产相关的病毒意外释放的固有危险。”

这一突破是通过采用技术帮助设计一种新的合成疫苗来对抗口蹄疫病毒(FMDV),以针对导致脊髓灰质炎的病毒。

戴蒙德大学生命科学主任、牛津大学结构生物学教授Dave Stuart解释说:“我们受到口蹄疫成功合成疫苗的启发,该疫苗也在戴蒙德大学作为英国研究合作的一部分进行了研究。

“通过使用戴蒙德的可视化能力和牛津大学在结构分析和计算机模拟方面的专业知识,我们能够可视化比针头小10亿分之一的东西,并进一步增强了空壳的原子设计。通过在Diamond获得的信息,我们还证实了这些病毒与原生病毒具有本质上相同的结构,以确保适当的免疫反应。”

约翰·英纳斯中心的罗蒙诺索夫教授说:“这是一次涉及植物科学、动物病毒学和结构生物学的令人难以置信的合作。现在的问题是如何扩大规模;我们不想停留在实验室技术上。

“这种在植物中生长非致病性病毒模拟物的系统的美妙之处在于,它提高了我们扩大候选疫苗生产的能力,以对抗对人类健康的新威胁。”

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