2024-08-05 10:39来源:本站

科罗拉多大学博尔德分校的研究人员开发了一个平台,可以快速识别SARS-CoV-2病毒的常见突变,这些突变使其能够逃脱抗体并感染细胞。
今天发表在《细胞报告》上的这项研究标志着朝着成功开发一种通用疫苗迈出了重要一步,不仅针对COVID-19,而且可能针对流感、艾滋病毒和其他致命的全球病毒。
研究小组的秘密配方是什么?面包酵母。
他们开发了这种无害物质的转基因版本,在酵母表面表达一些SARS-CoV-2的病毒刺突蛋白,利用这些蛋白,他们可以绘制出形成和逃避中和抗体的最终突变。Whitehead说,由此产生的路线图可以为开发更有效的加强疫苗和针对COVID-19重症患者的量身定制的抗体治疗提供信息。
刺突蛋白是冠状病毒家族病毒表面突出的尖锐突起。在显微镜下,它们看起来像一个皇冠,这是冠状病毒——;corona在拉丁语中是“王冠”的意思,这是它们的名字,以及它们如何像锁上钥匙一样与细胞结合。当抗体识别它们,锁定并阻止它们与细胞结合时,它们就防止了感染。
但当刺突蛋白发生突变时,抗体会发生双重反应。
“刺突蛋白上有突变,阻止抗体进入并识别它。就像换了一个新发型,你看起来就像换了一个人;这看起来像是一种不同于抗体的病毒,”Whitehead说。
在2021年出现的更具传染性的Delta变体中,刺突蛋白上的突变使其更具传染性,并降低了一些抗体治疗的效果。
如果有一种方法可以预测接下来会出现哪些突变,从而为它们做好准备呢?今年早些时候,怀特黑德的团队开始寻找一种方法。
一些可以结合不同部位的抗体已被用于给COVID-19患者的治疗鸡尾酒中。Whitehead说,但是目前在美国传播的病毒毒株非常不同,一些抗体疗法似乎不再有效。
因此,首先,研究人员需要确定刺突蛋白上可能阻止这些抗体起作用的突变。然后他们想要预测接下来可能发生的突变,什么会变成zeta,或变体?
“当大流行开始时,我们看到了应用我们实验室掌握的技术做出贡献的机会,”该论文的共同作者、化学和生物工程研究生、鲍尔塞尔研究员艾琳·弗朗西诺-乌达尼兹说。“根据我的研究,当检测到一种新的变异时,我大多数时候都能猜出存在哪些突变。我很高兴不仅为这次大流行做出了贡献,而且可能为未来的疫苗做出了贡献。”
Francino-Urdaniz开发了一种普通面包酵母的基因工程菌株,它可以在其表面显示不同部分的病毒刺突蛋白。然后,她发现了如何在单个试管中筛选数千个突变,以找到逃避中和抗体的突变。
正如一些家庭烘焙师在2020年试验酵母发酵剂时发现的那样,酵母生长得很快。这意味着研究人员可以看到各种各样的突变以与酵母生长相同的速度发展——比突变实时出现的速度要快得多。这可能会给科学家一个宝贵的先机。
研究人员已经发现了一些目前在全球传播的相同突变,并确定了更多有可能逃避我们免疫系统的突变。他们还将提供所有信息、方法和软件库,作为公开可用的社区资源,以加快针对SARS-CoV-2的新治疗策略。
这意味着为公众生产的下一种COVID-19疫苗或加强剂可能有能力发挥最大的作用。这也给那些免疫功能低下或感染恶性病例的风险较高的人带来了希望,因为这项研究可以应用于主动准备针对特定突变的抗体鸡尾酒,使他们有更好的生存和康复机会。
但承诺并不止于此。Whitehead说,由于与刺突蛋白一起工作的新mRNA疫苗的适应性,这项研究的应用并不局限于一种病毒。
“你可以用它来绘制流感和艾滋病毒的潜在轨迹;对于其他已知的病毒性疾病,以及可能出现的大流行疾病,”他说。