フルレングスのウイルス膜タンパク質をリポソームと呼ばれる合成脂質泡に直接折りたたむことにより、この技術は数週間または数か月ではなく、数時間でワクチン候補を作成し、NIPAHのような致命的なウイルスに対するより速く、より適応性のある予防接種戦略への道を開くことができます。
「プロテオリポソームワクチン設計のためのNIPAHウイルス膜貫通タンパク質の細胞のない発現」で提示された研究は、6月3日にジャーナルに発表されました。 ACSナノ。共同著者は、コーネルのRFスミス化学および生体分子工学のウィリアムC.フーイのディレクターであるスーザンダニエルです。ヘクター・アギラール・カレノ、コーネルの獣医学部のウイルス学教授。 Neha Kamatは、生物医学工学の准教授であり（礼儀による）Northwestern University McCormick School of Engineeringの化学および生物工学。
この研究では、NIPAHウイルスに焦点を当てています。これは、75％であり、現在承認されている治療法やワクチンがない致死率を持つ神経学的および呼吸器疾患です。このため、世界保健機関には、パンデミックの可能性を秘めたウイルスのリストにNIPAHが含まれています。研究チームは、Covid-19のパンデミック中にワクチンの開発を開始し、より速いワクチン開発方法の必要性を認識しました。
「ある意味で、私たちはCovid-19に幸運であり、コロナウイルスに関する多くの研究がすでに行われており、主要な研究者がワクチンで効果的な抗原を届けるべき洞察を得るようになりました」とKamat氏は述べています。 「しかし、それは潜在的なウイルスについてあまり知られていない将来の流行の場合は簡単ではありません。特定のウイルスに最も効果的なタンパク質を提示するワクチン製剤を迅速に組み立ててスクリーニングする方法が必要です。」
NIPAHウイルスに固有の調査結果を超えて、このプラットフォームは、癌の広範なウイルスの脅威や治療ワクチンに対処するために適応することができます。この方法のシンプルさと速度により、特に限られた冷蔵とインフラストラクチャがある地域では、グローバルなワクチンへのアクセスに特に有望です。
新しいアプローチにより、ワクチン成分を生きたセルなしで迅速に作成できるようになり、従来のワクチンの開発に通常関与する時間と複雑さが軽減されます。細胞のないタンパク質合成システムには、細胞からの分子機構が含まれていますが、in vitroで動作し、わずか数時間でタンパク質の発現が可能になります。このシステムは、通常、生細胞内で必要とされるタンパク質シャペロンの助けを借りずに、折りたたんで脂質小胞に自分自身を折りたたんで挿入できる膜タンパク質を生成します。
チームの新しい方法は、実際のウイルスの構造をコピーするリポソームと呼ばれる小さな脂肪ベースの泡を作成します。これらの泡は、表面上のNIPAHウイルスから重要なタンパク質を示し、免疫系が潜在的な感染を認識して反応するのに役立ちます。
この研究では、研究者は2つの重要なNIPAHタンパク質、NIV FとNIV Gをリポソームに追加しました。 NIV Fは、ウイルスが宿主細胞と融合するのを助け、NIV Gはそれが付着するのに役立ちます。これらのタンパク質がどの程度生成され、リポソームに挿入されたかを改善するために、チームは通常、タンパク質を生きている細胞で右のオルガネラに誘導するNIV Fからセグメントを削除しましたが、それは細胞の外側で作業するときは不要です。
また、リポソームの脂肪の種類を調整し、ホスファチジルエタノールアミンやホスファチジルセリンなどの成分を加え、膜をより柔軟にし、タンパク質がより良く落ち着くのを助けました。これらの変更により、免疫応答が強くなりました。
研究者はまた、リポソーム混合に免疫応答を高めるのに役立つ成分である脂質Aを追加しました。ウイルスタンパク質と脂質Aの両方でリポソームを投与されたマウスは、より単純なバージョンを得たものよりも多くの抗体を生成しました。テストされた2つのタンパク質の中で、NIV Gはより強い免疫応答を引き起こし、それをより支配的なものにしました。
この研究は、国立科学財団、マコーミック研究触媒プログラム、および国立衛生研究所によって部分的にサポートされていました。
#新しいプラットフォームによりNIPAHウイルスワクチン候補の迅速な組み立てが可能になります