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疫苗运送到全球各地的主要挑战之一是保持温度可控,无论所运输地区的气候条件如何,疫苗都必须保持在低温环境下。

近日,来自英国卡迪夫大学的科学家创造出了全球首个合成的非生物流感疫苗,能轻松绕过这一挑战,这可能预示着疫苗运输领域的一项变革。这种新型疫苗可以口服在室温下保持稳定,并且能以药片的形式存在,不需要冷藏,更容易运输。

图片来源:视觉中国

这意味着这种新型疫苗可以被输送到电力欠发达地区,例如发展中国家,而不用担心疫苗会降解。与当前疫苗运输所要求的冷链解决方案相比,运输这种新型疫苗可以节省大部分成本,非常具有成本效益。此外,这种新型疫苗可以通过口服进行免疫,这对于那些害怕扎针免疫的人来说,无疑是个大好消息。

该研究成果已于近日发表于《临床医学研究期刊》(Journal of Clinical Investigation),题目为:Peptide mimic for influenza vaccination using nonnatural combinatorial chemistry(采用非天然组合化学合成肽模拟流感疫苗免疫)。

领导该项研究的卡迪夫大学医学院教授Andrew Sewell表示,这种新型疫苗有很多优点,首先是口服免疫可消除人们对针头的恐惧心理,其次是疫苗的热稳定性很好可以更容易地储存和运输,特别适合目前疫苗运输系统可能存在困难的偏远地区使用。

作为首个合成和稳定的非生物疫苗,其制备采用了一种非常新颖的方法,利用了构成生命的蛋白质分子的“镜像(mirror image)”

当前,标准疫苗通常是通过引入一种安全的细菌或是细菌的无害部分(通常是蛋白质)进入人体,这些外来蛋白质会刺激机体的免疫细胞产生免疫反应,同时免疫细胞也会产生记忆。当再次遇到这种外来蛋白时,免疫细胞会发动更猛烈的攻击。正常情况下,如果通过口服,细菌或蛋白质通常会被胃蛋白酶消化掉。这项最新研究表明,这类蛋白质部分的稳定“镜像”分子也能诱导保护性免疫反应,而且在口服后不会被消化,从而为开发药片形式的稳定非生物疫苗提供了可能。

Andrew Sewell教授解释称,地球上形成蛋白质的所有碳分子均为左旋分子,但它们也有一种非生物的右旋形式。尽管这2种分子乍看起来完全相同,但它们实际上是彼此的镜像,就像我们的左右手一样,不能完全相互叠加。左旋的蛋白质很容易被消化掉,在自然界中不能持久存在。而这些非自然的右旋分子却非常的稳定。我们的研究表明,像这类镜像分子,可以成功地用于疫苗免疫,这为将来探索用其他非自然的稳定分子“药物”作为疫苗提供了可能。

结构模拟表明,天然的多肽分子(A)和合成的“镜像”分子(B)可以形成相似的整体构象(C)

这项最新研究在实验室环境下成功进行了概念证明(proof-of-confept)。在培养的人体细胞中,这种“镜像”分子能有效引发免疫反应;在实验小鼠上进行测试时,也发现这种“镜像”分子与标准的生物疫苗一样有效。不过研究人员指出,还需要开展更多的研究来开发这种方法用于疫苗开发以及其他疾病,非生物疫苗可能需要几年的时间才能在人体上进行试验。

英国资助医学研究的最大慈善机构Wellcome和英国生物技术与生物科学研究理事会(BBSRC)资助了该研究。Wellcome感染及免疫生物学团队成员Divya Sha表示,这一概念验证研究为开发耐热和口服免疫的疫苗产品开辟了道路。这种疫苗不但能降低运输成本,还能增加全球范围内的疫苗获取。但还需要更多研究来转化为现实世界的疫苗产品。

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