An image of the flu virus and a syringe.

对通用流感疫苗一步

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用计算机模型和实验室的实验中,研究人员正在研究一个战略,可以防止任何流感病毒的疫苗。

每年,流感疫苗已被重新设计,以占突变病毒的积累,即使如此,疫苗往往是不为大家提供充分的保护。

研究人员在黄金城和黄金城,麻省总医院的ragon学院,哈佛大学现在正在研究的战略设计一种通用流感疫苗可以工作对任何流感病毒株。在今天出现的一个研究中,他们描述了一种疫苗,触发针对流感蛋白片段的免疫反应很少发生变异,但通常不被免疫系统的目标。

该疫苗由涂覆有训练免疫系统以产生所需的抗体流感蛋白纳米颗粒。在人性化的免疫系统的小鼠的研究中,研究人员发现,他们的疫苗可引起抗体应答靶向难以捉摸的蛋白质片段,提高的可能性,该疫苗是对抗任何流感病毒有效。

“我们很高兴这项工作的原因是,它是对发展注射流感疫苗,你只取一次或几次,一小步,所得抗体反应很可能是防止季节性流感毒株和大流行毒株为还有,”奥雅纳ķ说。 Chakraborty的,罗伯特吨。在化学工程教授哈斯拉姆和黄金城物理学和化学的教授,黄金城研究所的医学工程和科学MGH的ragon学院,黄金城和哈佛大学的一员。

查克拉博蒂和丹尼尔的Lingwood,哈佛医学院的助理教授,并在ragon研究所组长,是研究,今天出现在高级作者 电池系统。黄金城的研究科学家阿萨夫amitai是论文的第一作者。

针对流感

大多数流感疫苗包括灭活流感病毒。这些病毒都涂有蛋白质称为血凝素(HA),这有助于将它们绑定到宿主细胞中。接种后,免疫系统产生针对HA蛋白的抗体的中队。这些抗体几乎总是绑定到HA蛋白的头,这是蛋白质的一部分变异最迅速。的部分公顷干,在另一方面,很少发生变异。

“我们不明白的全貌尚未,但原因是多方面的,免疫系统在本质上是不擅长看到这些蛋白质,如能有效针对能够引起会中和多种流感类型的抗体应答的保守部分,”的Lingwood说。

在新的研究中,研究人员开始着手研究为什么免疫系统的末端指定目标,医管局总而非干,并想方设法把目光集中免疫系统的重视,就干。这种疫苗可以引起被称为这将任何流感病毒株回应“广谱中和抗体,”抗体。原则上,这种疫苗可能最终疫苗设计师和快速变异的流感病毒之间的军备竞赛。

这是已知促进抗体偏爱哈头一个因素是,HA蛋白被紧簇的病毒的表面上,所以很难抗体进入干区。头部区域是平易近人得多。

研究人员开发出一种计算机模型,帮助他们进一步探索蛋白质的头部区域的“免疫优势”。 “我们推测,病毒的表面几何形状可能是关键,其通过保护其脆弱的部分从抗体的生存能力,” amitai说。

研究人员利用一种叫做分子动力学模拟技术研究上的免疫优势几何形状的影响。他们进一步建模的称为抗体亲和力成熟过程。这个过程中,后的B细胞遇到病毒(或疫苗),其发生时,确定哪一个抗体将免疫应答过程中占主导地位。

每个B细胞在其称为B细胞受体,其结合于不同的外源蛋白的表面蛋白。一旦强烈特定B细胞受体结合所述HA蛋白,即B细胞被活化并开始迅速繁殖。这一过程引入新的突变进入B细胞受体,其中一些更强烈地结合。这些更好的粘合剂往往会生存下去,而较弱的粘合剂死亡。在此过程中,这需要一个或两个周结束时,存在B细胞的群体,其在强烈结合于HA蛋白非常好。这些B细胞分泌抗体,其结合至HA蛋白。

“随着时间的推移,感染后抗体越来越好,在针对这个特定的抗原,”查克拉博蒂说。

研究人员的这一过程的计算机模拟显示,当给出一个典型的流感疫苗,强烈结合到HA干B细胞受体是在在成熟过程不利的竞争地位,因为他们无法达到他们的目标,因为很容易为b强烈结合医管局总细胞受体。

研究人员还用他们的计算机模型来模拟这种成熟过程与美国国家卫生研究所开发出一种纳米粒子疫苗,这是目前在第一阶段的临床试验。此粒子携带HA主干在较低的密度间隔开的蛋白质。该模型表明,该布置使得所述蛋白质的抗体,其是更容易获得y形,允许抗体抢到具有两个臂的蛋白质。模拟显示,那些茎 - 靶向抗体占优势在成熟过程的结束。

重新聚焦免疫力

研究人员还用他们的计算模型预测的几种可能的疫苗接种策略的结果。一个策略看起来是有希望是与免疫公顷由一种病毒类似于干,但不一样的,菌株的受体先前已被暴露。在2009年,世界各地的许多人要么感染或针对新的H1N1病毒株接种。造型带领研究人员推测,如果他们有纳米颗粒显示HA-就像从菌株是从2009年的版本不同的蛋白疫苗,它应该引起的一种广谱中和抗体的可能赋予普遍的免疫力。

使用小鼠人免疫细胞,研究人员测试这种策略,第一免疫它们免受2009年H1N1菌株,随后以纳米颗粒疫苗从不同的H1N1毒株携带公顷干蛋白。他们发现,这种方法是在引发广泛中和抗体比任何他们所测试的其他策略更加成功。

“我们发现,在我们的免疫历史上的这一特定事件实际上可以用这个特殊的纳米粒子被利用重新调整免疫系统的注意力集中在这些所谓的通用疫苗的目标之一,”说的Lingwood。 “当有一个重新调整的事件,这意味着我们可以摆动针对的目标,这在其他条件下是根本无法看到的抗体反应。我们在以往的研究表明,当你能够引起这种反应的,它是针对流感病毒株,模仿流行威胁的保护。”

这项研究是由美国国家卫生研究院资助哈佛大学米尔顿奖,Gilead公司的研究学者项目,和国家科学基金会的研究奖学金计划。