ワクチン設計への新しいアプローチは、COVID-19を引き起こすSARS-CoV-2ウイルスに対する潜在的なワクチンの開発にも役立つ可能性があります。
2020年4月15日
LA JOLLA、CA-C型肝炎ウイルス（HCV）に対するワクチンの新しい設計は、初期のテストで有望であることが科学者の研究によると示されています。 ScrippsResearch。
4月15日にScienceAdvancesで結果を発表した科学者たちは、ウイルス全体に似た免疫刺激粒子を設計し、HCVエンベロープタンパク質の改変バージョンをちりばめました。これらのウイルス模倣粒子を接種したマウスは、HCVタンパク質を単独で接種した場合よりも強い抗体反応を示しました。抗体反応は、他のいくつかのHCV株の感染性をブロックすることができました。
「これは概念研究の証拠であり、近いうちにさらなる更新とテストが行われ、可能な臨床試験に近づくことを願っています。 」と、スクリップスリサーチの統合構造および計算生物学部門の准教授である研究の上級著者である江朱博士は述べています。
この研究は、スクリップスリサーチの3つのラボ間の共同作業でした。 Mansun Law、PhD、免疫学および微生物学科の准教授、およびIan Wilson、DPhil、Hansen構造生物学教授、統合構造および計算生物学科の議長の研究室。
進行中の世界的な健康問題
HCVは、少なくとも数百年前に、ウイルスに感染する可能性のある別の哺乳類（おそらくチンパンジー）から「ジャンプ」した後、人間の病原体として出現したと考えられています。 HCVは肝臓に感染し、主に血液交換を介して感染します。感染症の約80％は慢性化し、通常は肝がんまたは肝不全で終わります。米国疾病予防管理センターによると、感染は「沈黙」していることが多いため、推定半数の人々が感染していることを知らない可能性があります。
グローバル化と実践の出現輸血や薬物使用者による針の共有などにより、HCVは公衆衛生上の重大な脅威となっています。研究者は、世界中で約1億5000万人が感染しており、アフリカとアジアに集中しており、少なくとも数十万人を占めると推定しています。毎年、肝臓病に関連する死亡。
HCVの治療法が開発されていますが、現在の選択肢は高価であり、通常、重度の肝臓損傷がすでに発生している感染過程の後半まで使用されません。HCVまた、薬物治療に耐性を持つように進化する可能性もあります。HCVに対してワクチンが開発されましたが、これまでのところ、臨床試験から成功したものはありません。
HCVは、HIVやインフルエンザウイルスに似ています。 es、急速に変異することによって免疫応答を部分的に回避する賢明な病原体。それでも、感染した人の約20％は自分で感染を取り除くことができます。これは、人間の免疫系がHCVと戦う能力を持っていることを示唆しています。これは、ワクチンが大幅に増強できる可能性がある能力です。
巧妙な病原体のための巧妙なワクチン設計
Zhuと彼のチームによるワクチン設計は、HCVのE2タンパク質に重点を置いています。 E2は、E1と呼ばれる小さなタンパク質と連携して、各ウイルス粒子の表面をちりばめたスパイク状の構造を形成します。 E2は、肝細胞の受容体に結合するこれらのスパイクのサブユニットであり、免疫応答の最も標的となるHCVタンパク質です。
Scripps Researchチームは、構造を安定させて省略したE2の修正バージョンを使用しました。非常に変化しやすい外側の部分。ウイルスが細胞に効率的に侵入するために必要なため、株ごとにあまり変化しない傾向がある「コア」部分だけを残します。
「アイデアはすべてを削除することですE2の気を散らす部分は、抗体が付着してさまざまな株を中和できる重要な構造要素のみを免疫系に表示します」とZhu氏は言います。
チームは、操作されたE2のコピーを数十個マウントする方法を開発しました。タンパク質を自己組織化タンパク質「ナノ粒子」に載せて、これらの完成した創造物のそれぞれが、免疫系に対して、実際のウイルス粒子のように感じるようにします。
マウスに注入すると、E2で覆われたナノ粒子がより強く誘発されましたE2タンパク質単独よりも抗体反応実験室での試験で、ウイルスの2つの大きく異なるグループまたは遺伝子型からのHCVを中和したマウスから採取した死骸。
次のステップは、「多価」ワクチン設計を作成することです。それは本質的にすべての異なる形態のHCVに対する保護を与えることができます。 6つの主要なHCV遺伝子型を代表するE2コアを持つナノ粒子を使用します。プロトタイプは、霊長類や人間でさえ1年かそこらでテストできるようになる可能性があると彼は付け加えます。
Zhuと彼のチームは2018年に、HIVに対するワクチンの同様のナノ粒子ベースの設計を達成しました。研究者たちは、COVID-19を引き起こすSARS-CoV-2、およびウイルス性出血熱を引き起こすエボラウイルスに対するワクチンを開発するために同じアプローチに従っています。
「このアプローチは、私たちが基本的なワクチンテンプレートを提供します。比較的迅速にテスト用のプロトタイプワクチンに変えることができます」とZhu氏は言います。
「C型肝炎ウイルスE2コアナノ粒子ワクチンの合理的な設計の概念の証明」は、共同筆頭著者のLinlingHeとNetanelによって書かれました。ツァラム; Xiaohe Lin、Benjamin Shapero、Cindy Sou、Colin Mann、Armando Stano、Lei Zhang、Kenna Nagy、Erick Giang、Mansun Law、Ian Wilson、Jiang Zhu、すべてScrippsResearch。
資金提供はNational Institutes of Health（P01 AI124337、AI129698、AI140844、AI123861、AI079031、AI123365、AI106005）と、ScrippsResearchのスピンオフワクチン会社であるUfovaxLLCによるもので、ScrippsResearchナノ粒子ワクチン技術の開発と商品化の独占的権利を保有しています。 （1c-SApNP）特定の疾患標的について。
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