IT|加州理工学院的纳米粒子疫苗可预防多种导致COVID-19的变体和相关病毒加州理工学院的纳米粒子疫苗

根据加州理工学院的一项新研究，一种新型疫苗能够在小鼠和猴子身上提供对各种类似SARS的β-冠状病毒属(Betacoronaviruses)的保护，包括COVID-19变体。

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β-冠状病毒属病毒，包括那些引起SARS、MERS和COVID-19大流行的病毒，是感染人类和动物的冠状病毒的一种特殊类型。这种新疫苗通过向免疫系统提供来自SARS-CoV-2（导致COVID-19的病毒）和其他七种类似SARS的β-冠状病毒属病毒的刺突蛋白片段，附着在蛋白质纳米颗粒结构上，从而诱导产生广泛的交叉反应性抗体。值得注意的是，当用这种所谓的mosaic纳米粒子接种时，动物模型受到了另外一种冠状病毒SARS-CoV的保护，而这种病毒并不是纳米粒子疫苗上代表的八种病毒之一。
这项新研究的共同第一作者、加州理工学院博士后Alexander Cohen说：“用mosaic-8纳米粒子接种的动物产生的抗体几乎能识别我们评估的所有SARS样β-冠状病毒属毒株。这些病毒中的一些可能与导致下一次类似SARS的β-冠状病毒属病毒爆发的毒株有关，所以我们真正想要的是针对这整组病毒的东西。我们相信我们有这个能力。”
这项研究于7月5日发表在《科学》杂志的一篇论文中。该研究由加州理工学院生物和生物工程系David Baltimore教授的实验室的研究人员领导。
“SARS-CoV-2已经证明自己有能力制造新的变体，可以延长全球COVID-19大流行的时间， ”Bjorkman说，他也是梅金研究所教授和生物与生物工程的执行官。“此外，在过去20年里，三种β-冠状病毒属病毒-SARS-CoV、MERS-CoV和SARS-CoV-2已经从动物宿主那里蔓延到了人类，这一事实说明了制作广泛保护性疫苗的必要性。”
据Bjorkman说，需要这种广泛的保护， “因为我们无法预测在动物体内的大量病毒中，哪一种或哪几种病毒会在未来演变为感染人类，导致另一种流行病或大流行。我们要做的是制作一种对类似SARS的β-冠状病毒属有保护作用的一体化疫苗，无论哪种动物病毒可能演变为允许人类感染和传播。这种疫苗也将保护人们免受当前和未来的SARS-CoV-2变种的影响，而不需要进行更新。”
将病毒碎片附着在蛋白质纳米颗粒上的疫苗技术最初是由牛津大学的合作者开发的。该技术的基础是一种微小的笼状结构（一种"纳米颗粒"），由蛋白质组成，其表面有"粘性"附属物，研究人员可以在其上附着标记的病毒蛋白质。这些纳米粒子可以被制备成只显示一种病毒的碎片（"同型"纳米粒子）或几种不同病毒的碎片（"mosaic"纳米粒子）。当注射到动物体内时，纳米粒子疫苗将这些病毒片段呈现给免疫系统。这诱发了抗体的产生，即识别和击退特定病原体的免疫系统蛋白，以及涉及T淋巴细胞和先天免疫细胞的细胞免疫反应。
在这项研究中，科学家们选择了八种不同的类似SARS的冠状病毒属病毒--包括SARS-CoV-2 ，即引起COVID-19大流行的病毒，以及七种可能有可能在人类中引发大流行的相关动物病毒--并将这八种病毒的片段附着在纳米粒子“支架”上。该团队选择了病毒结构的特定片段，称为受体结合域（RBDs），这对冠状病毒进入人体细胞至关重要。事实上，中和冠状病毒的人类抗体主要针对病毒的RBDs 。