與傳染病的密切互動使加州大學圣克魯斯分校的研究生 Ana Nuñez Castrejon 和生物分子工程副教授 Rebecca DuBois 走上了研究呼吸道合胞病毒 (RSV) 的道路，這是一種常見且有時危險的呼吸道疾病，目前尚無目前是疫苗。兩位研究人員最近在病毒學雜志上發(fā)表了他們的論文“呼吸道合胞病毒 G 免疫原的基于結構的設計和抗原驗證”，標志著他們在研制有效疫苗的努力中取得了一個重要里程碑。
對于巴斯金工程專業(yè)的五年級學生和該論文的主要作者 Nuñez Castrejon 來說，當她還是一名本科生時，一場持續(xù)數月的引發(fā)了她對研究呼吸系統疾病的興趣。對于 DuBois 來說，看著她的孩子嚴重感染 RSV，這會導致嬰兒/兒童和老人出現嚴重的呼吸道感染，這讓她開始研究這種疾病。
“我們擁有所有這些出色的兒童疫苗，它們已經消除了如此多的兒童疾病，但仍然有很多對兒童非常嚴重的傳染病，RSV 是導致兒童住院的疾病之一，”杜波依斯說。
現在，該團隊專注于對 RSV 的 G 蛋白結構進行生物工程改造，該蛋白將病毒附著在宿主細胞上。研究人員改變了蛋白質的結構以消除其負面影響，同時仍以與 G 蛋白結合的抗體形式引發(fā)免疫系統的保護性反應。
研究人員2021 年的論文表明，他們的工程 G 蛋白能夠刺激比天然 G 蛋白更強的抗體反應。然而，尚不清楚工程改造的 G 蛋白是否仍然“看起來像”病毒表面的天然蛋白。最新研究證實，這種經過改造的 G 蛋白看起來相同，并被人類抗 RSV 抗體識別。
“我的論文表明，蛋白質中的工程突變不會破壞抗體結合它的能力，因此當它用作疫苗抗原時，有可能在動物模型中引發(fā)這些保??護性抗體，并希望在未來的人們將免受疾病的侵害，”Nuñez Castrejon 說。
這篇論文類似于 2017 年對 疫苗的研制至關重要的出版物，該出版物描述了如何生物工程化的刺突抗原以誘導更多更好的抗體，這是一種用于設計 Moderna、輝瑞、強生、和 Novavax 疫苗刺突抗原。兩篇論文都使用結構生物學來確保病毒的工程版本可以被免疫系統識別以對抗實際病毒。
杜波依斯說：“這項基礎性工作使科學家能夠如此迅速地設計出疫苗，并使其看起來與病毒表面完全一樣，甚至更好。”“我認為人們開始意識到，如果我們能夠以一種真正暴露病毒弱點的方式設計抗原，我們可以制造出比感染后更好的免疫反應刺激免疫反應的疫苗。”
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