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Nature:科学家正在开发纳米疫苗对抗新冠病毒

时间:2020-03-23 19:27来源:中国农业科技信息网 作者:佚名
 

  随着来自SARS-CoV-2的感染从中国武汉扩散到全球各地,研究人员正在争相开发一种疫苗,生命科学公司正在提供帮助。

  

  2020年1月28日,首次官方报道2019年冠状病毒首个病例几周之后,美国卫生与公众服务部在华盛顿特区召开了记者会表示SARS-CoV-2感染了数千人,中国数百万人被隔离,但没有方法可以治疗病毒。美国国家过敏和传染病研究所(NIAID)主任Anthony Fauci告诉记者:"我们正在考虑最坏的情况,即疫情进一步扩大。"他说,为了阻止疫情爆发并拯救生命,世界需要一种疫苗。

  

  

  图片来源:Alissa Eckert and Dan Higgins CDC

  

  由于疫情的严重程度尚不清楚,至少有五个研究小组正在努力开发一种疫苗,使用各种策略来激发有效的免疫反应。但是,与SARS-CoV-2的传播速度相比,疫苗的开发可能是缓慢的。在寨卡病毒、埃博拉病毒和2009年猪流感的病例中,疫苗研发至少花了6个月,这仍被誉为创纪录的速度。

  

  临床前和临床试验需要大量时间,扩大生产和分销也需要大量时间。但是开发原型疫苗还需要大量的时间。在过去几年中,疫苗往往来得太晚,无法帮助遏制最初的疫情。这一次,研究人员正在加快步伐--生命科学公司正在成为开发SARS-CoV-2疫苗的关键参与者。

  

  1月10日,中国疾病预防控制中心向公共数据库公布了当时还未命名的冠状病毒的完整基因组序列,这场疫苗研发的竞赛正式开始。总部位于新泽西州Piscataway的生命科学公司Genscript特别注意到了这一点。

  

  该公司的制造工厂位于中国和美国,已经将支持开发SARS-CoV-2疫苗作为一项使命;许多中国科学家取消了他们的假期,以保持实验室24小时运转。在病毒基因组序列发布后不到两周,Genscript就发布了一种用于初步筛选的新型SARS-CoV-2检测方法,其研究人员正在应对来自世界各地疫苗开发人员的基因、蛋白质和肽的需求。

  

  为了加快原型疫苗的开发,Genscript在几天内就能提供完整的基因。为此,该公司首先在半导体芯片上的一组计算机控制的铂电极上合成数千个DNA片段,每次向每个生长片段添加一个核苷酸。在他们合成这些片段或寡核苷酸后,他们使用一种专有技术将它们缝合在一起,产生高质量的长链DNA,然后进行克隆和测序,以验证没有错误。

  

  Novavax是一家位于马里兰州Gaithersburg的生物制药公司,为了加快重组纳米颗粒疫苗的开发,该公司求助于Genscript。"我们从不接触病毒,"该公司研发总裁Gregory Glenn说。"我们设计出我们想要的基因,然后他们制造出来,"他说。

  

  1月10日,SARS-CoV-2的完整基因组序列上线后不久,Novavax从Genscript订购了SARS-CoV-2的S蛋白的全长基因。这种类似注射器的蛋白质附着在呼吸道的细胞上,并向它们注入病毒RNA。

  

  

  图片来源:https://cn.bing.com

  

  致力于开发下一代严重传染病疫苗的Novavax公司计划将全长S蛋白基因插入一种杆状病毒,这种病毒会感染昆虫细胞。Glenn说,当这种病毒感染实验室培养的昆虫细胞时,它会产生冠状病毒S蛋白,这种蛋白被折叠并包裹在糖衣中,就好像是人类细胞产生的一样。

  

  然后,Novavax将把这种S蛋白插入胶束,胶束是一种病毒颗粒大小的人工膜系统。这种胶束显示了一种叫做表位的突刺蛋白的一部分,这种蛋白进化很少,因此从一株冠状病毒到另一株很相似。这些抗原决定基通常是免疫系统无法接触到的,但在Novavax的疫苗中,它们是"赤裸裸地面对世界",Glenn说。出于这个原因,它们引发了一种免疫反应,这种反应应该针对这种S蛋白的许多变体,因此可以阻止人们可能遇到的所有SARS-CoV-2的变体。

  

  即使在今天,构建一个像S基因这样的全长基因仍然需要高质量的工程,这很难实现,而对于Novavax来说,每一天都很重要。Genscript合成了SARS-CoV-2的全长基因,并在3天内将其交付使用。"这很了不起," Glenn说。

  

  Glenn说,自那以后,Novavax公司一直在加快研制疫苗,并将在初夏前进行临床试验。其他疫苗开发人员正在以极快的速度向前推进,使用DNA疫苗、信使RNA疫苗或一种称为分子钳的疫苗来稳定病毒蛋白。谁也不知道哪一个最终会胜出。

  

  尽管如此,通往诊所的竞赛仍在进行,因为很多生命危在旦夕。(生物谷Bioon.com)


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