以色列研发出针对致命细菌的mRNA疫苗

以色列研发出针对致命细菌的mRNA疫苗(早报讯)mRNA(信使核糖核酸)疫苗大多针对病毒而不是细菌。以色列特拉维夫大学日前发表声明说,大学人员参与的研究团队成功研发出一款针对鼠疫耶尔森菌的mRNA疫苗,该技术或将有助解决耐抗生素细菌的问题。新华社报道,根据特拉维夫大学声明,研究在动物模型中进行,所有接种这种mRNA疫苗的动物都完全实现了免受鼠疫耶尔森菌的侵害。这一新技术可快速开发出有效针对细菌的疫苗,以对抗由耐抗生素细菌引发的流行性疾病。相关论文已发表在美国《科学进展》杂志上。声明说,目前的mRNA疫苗——包括部分冠病疫苗,能有效预防病毒感染,但对细菌无效。病毒依赖宿主细胞繁殖,将自己的mRNA分子插入人体细胞,并以人体细胞为工厂,基于自己的遗传物质生产病毒蛋白,实现自我复制。mRNA疫苗就模拟了这一过程,科学家在实验室合成出同样的mRNA分子,将其包裹在脂质纳米颗粒中。接种疫苗后,脂质会黏附于人体细胞,细胞开始生产病毒蛋白质,免疫系统提前熟悉了这些蛋白质后,未来接触到真的病毒就可以发挥保护作用。细菌的情况则完全不同:它们无须依赖人体细胞制造自身蛋白质。而且,由于人类和细菌的进化完全不同,即使基于相同的基因序列,细菌制造的蛋白质也可能与人类细胞的蛋白质有所差异。声明援引领衔这项研究的特拉维夫大学博士埃多·科恩的话说:“研究人员曾尝试在人体细胞中合成细菌蛋白质,但接触这些蛋白质后人体内抗体水平偏低,并且普遍缺乏保护性免疫作用。”为解决这一问题,研究人员成功开发出分泌细菌蛋白质的方法,使得免疫系统识别出了疫苗中可引发免疫反应的细菌蛋白质,并提高了细菌蛋白质的稳定性,确保其不会在体内过快分解,从而获得了完全的免疫反应。声明说,由于过去几十年人类过度使用抗生素,许多细菌已产生对抗生素的耐药性。耐抗生素细菌已对人类健康构成一定威胁,开发出一种新型疫苗或将为这一全球性问题提供答案。

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上海企业自主研发mRNA冠病疫苗获批进入临床试验

上海企业自主研发mRNA冠病疫苗获批进入临床试验斯微(上海)生物科技股份有限公司自主研发的冠病病毒mRNA(信使核糖核酸)疫苗获得中国国家药监局批准,将开展临床试验。根据上观新闻报道,此次获批开展临床试验的是斯微生物研发的迭代疫苗,这款疫苗在研发设计中包含了德尔塔、奥密克戎等多种冠病病毒变异株均有的D614G突变,对当前冠病病毒流行株具有保护效力,有一定的广谱性。据了解,斯微生物是中国率先开展mRNA药物研发和mRNA肿瘤精准疫苗人体临床试验的创新型企业之一。公司研发和管理团队汇聚了一批具有丰富经验的科研人员,拥有mRNA疫苗的核心技术、LPP(脂质多聚复合物)纳米递送系统的全球独家权益,以及自主开发的抗原分析、预测、序列优化平台,并拥有年产数亿剂mRNA疫苗的大规模生产关键技术和设备的核心专利,关键物料完全实现了国产替代。目前,斯微生物在上海浦东新区周浦和奉贤区建立了现代化工厂,可实现大规模量化生产,预计两个工厂年产量可达4亿剂。据报道介绍,mRNA是一种天然分子,能向人体细胞发出指令,然后制造靶蛋白或抗原,从而激发出人体的免疫反应。包裹冠病病毒粒子的脂肪膜表面有刺突糖蛋白,也叫S蛋白,它是mRNA疫苗瞄准的突破口。mRNA携带蛋白质编码的遗传信息,传递到核糖体机器后能直接翻译成蛋白质,故名“信使核糖核酸”。它如果能翻译成S蛋白,就会产生免疫反应。目前在全球多个国家使用的辉瑞、莫德纳均属于mRNA疫苗。与传统的灭活疫苗、减毒活疫苗相比,mRNA疫苗的开发更便捷高效。因为灭活疫苗、减毒活疫苗在研发和生产过程中,要对活病毒进行扩增,对扩增设施和安全防控的要求比较高,而开发mRNA疫苗不需要扩增病毒,关键步骤是在体外合成一种能翻译成特定蛋白质的mRNA。研发这种新型疫苗有很高的技术难度。mRNA如果直接进入人体,极易被降解,所以研发团队需要建立LPP纳米递送系统,将mRNA包裹在安全、可降解的纳米颗粒内。纳米递送系统是最大的技术壁垒之一,斯微生物等国内企业已在这个领域取得突破。发布:2022年4月30日10:14AM

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张文宏点评mRNA疫苗技术获诺奖:人类文明史上的又一次“盗火”

张文宏点评mRNA疫苗技术获诺奖:人类文明史上的又一次“盗火”复旦大学附属华山医院感染科张文宏教授在10月4日发表于“华山感染”公众号上的文章中点评mRNA疫苗技术获得诺贝尔奖时称,mRNA疫苗技术的落地,是人类文明史上的又一次“盗火”,预示可能会带来生物医药领域的巨变。张文宏称,与历史上的减毒活疫苗、灭活疫苗,以及重组蛋白疫苗不同,mRNA属于核酸疫苗,在新冠疫情中首次用于人类对抗疾病,系通过直接注射mRNA在体内表达特异性蛋白来保持持续的免疫应答,建立很强的免疫力。以下为张文宏点评全文:mRNA疫苗技术落地是人类文明史上的又一次“盗火”,预示可能会带来生物医药领域的巨变人类识别外来病原体的核酸并诱导强烈的炎症反应,通过炎症反应消除病原体是人类进化中形成的保护机制,可以有效识别各种蛋白和核酸。天然免疫细胞可以识别DNA或者RNA病毒的核酸,进而诱发强烈的炎症反应,同时对病毒抗原进行呈递,诱导获得性免疫,达到消除病原体的目的。这是人类在自然界生存数百万年的免疫力密码,但mRNA疫苗注射后也会像病毒一样,被人类的免疫系统识别,诱发炎症反应,最终被迅速降解,就不能继续表达疫苗靶蛋白,起到疫苗的作用了。mRNA疫苗技术的落地正好是绕过了人类数百万年形成的核酸识别与炎症反应,让mRNA疫苗实现在体内靶向分子的表达,这一技术落地是人类科学的又一次底层技术突破,会带来我们难以预计的生物医药领域巨变。从疫苗的发展史来看,就时间线上而言,减毒活疫苗和灭活疫苗最早来到科学舞台上,是科学家针模拟人类感染病原体后产生免疫力的过程,来完成了一次与自然感染接近的过程,进而获得了免疫力,比如天花病毒疫苗、水痘病毒疫苗、麻疹病毒疫苗都是属于这一类,这些疫苗在人类历史上消除传染病流行立下了不灭的功勋。随后是重组蛋白疫苗等组分疫苗问世,这一代的疫苗是通过模拟病毒一些重要蛋白而制作的靶向疫苗,人体针对这些病毒组分产生抗体和免疫反应,起到建立免疫力的作用,针对特定的组分产生的免疫力会更强,像乙肝疫苗就是这一类疫苗,目前我国2000年后出生的群体几乎人人接种了乙肝疫苗,因此2000年以后出生的人口中,几乎很少有人感染乙肝病毒了。mRNA属于核酸疫苗,新冠疫情中首次用于人类对抗疾病,系通过直接注射mRNA在体内表达特异性蛋白来保持持续的免疫应答,建立很强的免疫力。由于在疫苗的制造工艺上不需要再进行蛋白的表达和纯化,只要合成基因就可以了,对疫苗的制造工艺而言是一次极大的技术突破,用于应对新冠这样的突发传染病,优势非常明显。但更为重要的是这类技术的临床应用从此打开了一个新的天地。人类文明从掌握用火的技术开始,自此人类的发展日新月异,从沃森发现DNA双螺旋结构,继而明白了基因复制和翻译功能蛋白的秘密,直至这次通过mRNA技术用于疫苗的研发和应用,以及应对大流行的成功,标志着人类掌握了直接输注核酸在体内表达所需要的疫苗成分或者其他疾病治疗所需要的蛋白组分,对于肿瘤性疾病、遗传性疾病、免疫性疾病,将带来极大的前景。延伸阅读:1961年,在加州理工学院的一个实验室,科学家首次成功提取到mRNA。之后对其功能和生物学行为进行了充分的研究。科学界发现,在DNA和蛋白质之间有个“中间人”,负责传递信息,mRNA正是这个“中间人”。mRNA(MessengerRNA),又称为信使RNA,是由DNA的一条链作为模板转录而来的,携带遗传信息的能指导蛋白质合成的一类单链RNA。通俗来讲,mRNA复制了细胞核中双链DNA的一条链的遗传信息,随即离开细胞核在细胞质中生成蛋白质。在细胞质中,核糖体沿着mRNA移动,读取其碱基序列,并翻译成其相应的氨基酸,最终形成蛋白质。1990年,威斯康星大学Wolff等才首次报道肌内注射mRNA到小鼠骨骼肌里,可以表达相应蛋白质并产生免疫反应。这揭示了mRNA技术用于疫苗研究的可能性。2年后,又有研究者将编码激素的mRNA,直接注射至小鼠大脑中,发现有缓解尿崩症的作用。这说明mRNA具备成为治疗性药物的潜力。mRNA疫苗的原理是是将编码疾病特异性抗原的mRNA引入体内,利用宿主细胞的蛋白质合成机制产生抗原,从而触发免疫应答,从而达到预防疾病作用。如果将人体比作一台机器,那么数百万种微小的蛋白质便是维持机器运行的零部件,而mRNA则是制造零部件的总指挥。也就是说mRNA序列注射到人体后,跳过体外合成蛋白质的过程,直接在人体细胞内生产病原体免疫表位的蛋白,对免疫系统进行了“战前演习”,诱导识别病毒蛋白,从而产生对特定病原体的免疫记忆。当真正病原体进入人体时,免疫细胞如同训练有素的军人,快速识别病原体对其发动精准攻击。mRNA疫苗技术路线相比更传统疫苗具有三个重要的优势:快速、安全和高效。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1388043.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1388043.htm

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混合核糖核酸和蛋白质疫苗让小鼠体内诱导的抗体数量增加了5倍疫苗的一般原理是训练人的免疫系统识别病原体,如流感或SARS-CoV-2病毒,以便在未来的感染中更有效地抵御它们。这通常是通过将目标蛋白引入人体,使免疫细胞产生有效的抗体来对抗目标蛋白。以蛋白质为基础的疫苗,如Novavax公司的COVID-19疫苗直接提供病原体蛋白质的灭活版,使其循环并吸引免疫细胞的注意。而mRNA疫苗在COVID-19大流行之前已经研发了几十年,它采用的是另一种方法。这些疫苗使用mRNA分子,教导人体自身细胞产生病毒蛋白片段,进而引发免疫反应。加州理工学院的研究小组现在开发出了一种新技术,将这两种方法结合到一种疫苗中。这种疫苗被称为ESCRT和ALIX结合区(EABR)技术,它使用mRNA来诱导受体细胞制造蛋白质片段,同时还在这些蛋白质上添加了小"尾巴"。这些"尾巴"会触发细胞过程,让一些蛋白质凝结成类似病毒的颗粒,并在体内循环。通过这种方式,它们就像基于蛋白质的疫苗一样发挥作用。该研究的第一作者马格努斯-霍夫曼(MagnusHoffmann)说:"在自然感染过程中,免疫系统既会遇到受感染的细胞,也会遇到游离的病毒颗粒。目前的mRNA疫苗模拟受感染的细胞,而基于蛋白质纳米颗粒的疫苗则模拟游离病毒颗粒来刺激免疫反应。我们的混合技术则两者兼顾。"研究小组将这种新技术作为COVID-19疫苗在小鼠体内进行了测试,结果发现,接种混合疫苗的小鼠产生的抗体是现有疫苗的五倍。只需要注射两针而不是三针,就能诱导出针对Omicron变种的强大抗体水平,而且这些抗体对原始菌株和Delta变种也同样有效。虽然还有很多工作要做,但研究小组表示,这种混合疫苗技术可以用来对付其他病原体,如流感甚至艾滋病病毒。在更远的地方,利用尾部构建自组装纳米粒子最终可用于向癌细胞等靶点输送药物。这项研究发表在《细胞》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1373215.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1373215.htm

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癌症和心脏病疫苗有望2030年准备就绪他相信,莫德纳公司将能在短短5年内为“所有类型的疾病领域”提供mRNA疗法,它将拯救数十万人甚至数百万人的生命。据报道,该公司曾推出mRNA新冠疫苗,目前正在开发针对不同肿瘤的癌症疫苗。伯顿将该疗法的成功部分归功于新冠疫情,称大流行加速了这项技术的发展。mRNA分子指示细胞制造蛋白质。通过注射一种合成形式的mRNA,细胞可造出科研人员希望免疫系统攻击的蛋白质。基于mRNA的癌症疫苗将提醒免疫系统注意已经在患者体内生长的癌细胞,这样疫苗就可攻击并摧毁它,而不会破坏健康细胞。该原理涉及识别癌细胞表面的蛋白质片段(健康人体中并不具有这些蛋白质片段,而它们最有可能引发免疫反应),然后创造出一种mRNA疫苗,指导身体合成这种蛋白质片段,进而产生抗体。伯顿表示,莫德纳公司在所有这些领域进行的研究均显示出广泛前景。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1354023.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1354023.htm

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剑桥大学科学家确定造成脱靶效应的mRNA模式并找到了修复方法研究人员发现,对治疗药物中使用的合成信使RNA进行化学修饰会导致细胞机器误读其指令,从而产生意想不到的免疫反应。重要的是,他们还发现了解决这一问题的方法。信使核糖核酸(mRNA)告诉人体细胞如何制造特定的蛋白质。当生物化学家卡塔琳-卡里科(KatalinKarikó)和免疫学家德鲁-魏斯曼(DrewWeissman)发现,在合成mRNA的碱基(构件)中插入微妙的化学修饰,可以绕过人体的某些免疫防御,让治疗药物进入细胞并发挥其作用时,mRNA疗法就应运而生了。现在,剑桥大学医学研究委员会(MRC)毒理学组领导的研究发现,"读取"mRNA的细胞机器在遇到mRNA疗法中常见的一种特殊化学修饰重复时可能会出错,导致产生"脱靶"蛋白质,从而引发意想不到的免疫反应。重要的是,他们已经找到了解决方案。该研究的共同通讯作者詹姆斯-塔文蒂兰(JamesThaventhiran)说:"未来mRNA药物的安全问题在于,误导性免疫具有巨大的潜在危害,因此应该避免脱靶免疫反应。我们可以从疫苗的mRNA中移除容易出错的代码,这样机体就会制造出我们想要的免疫反应蛋白,而不会在无意中也制造出其他蛋白"。细胞的解码机器被称为核糖体,它负责"阅读"天然和合成mRNA的遗传密码,从而产生蛋白质。核糖体在mRNA上的精确定位对于制造正确的蛋白质--即"靶向"蛋白质--至关重要,因为核糖体每次读取mRNA的三个碱基,以决定下一个加入链中的蛋白质是什么。因此,即使核糖体发生最小的变化,也会严重扭曲代码和生产的蛋白质。研究人员与肯特大学、牛津大学和利物浦大学的研究人员合作,在接受过辉瑞公司针对SARS-CoV-2的mRNA疫苗的人群中测试了产生脱靶蛋白质的证据。在这项研究的21名患者中,有三分之一的人发现了一种非预期的免疫反应,这种反应没有产生任何不良影响,原因是在mRNA中加入了N1-甲基假尿嘧啶。引入这种改良碱基是为了提高COVID-19疫苗的安全性和有效性。核糖体在面对一串经过修饰的碱基时,大约有10%的时间会"打滑",导致mRNA被误读,产生非预期的蛋白质,这足以引发免疫反应。去除合成mRNA中的N1-甲基假尿嘧啶后,就不会产生非目标蛋白质了。该研究的另一位通讯作者安妮-威利斯(AnneWillis)说:"我们的工作为这种新型药物提出了担忧和解决方案,是来自不同学科和背景的研究人员之间重要合作的结果。这些发现可以迅速付诸实施,以防止未来出现任何安全问题,并确保新的mRNA疗法与COVID-19疫苗一样安全有效。"该研究发表在《自然》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1402995.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1402995.htm

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新研究揭示了耐抗生素的细菌的分子"超能力"艰难梭状芽孢杆菌的插图,具有丰富的鞭毛。科学家们在艰难梭菌中发现了一种增强其抗生素抗性的双重机制,这可能为针对抗性细菌的更有效的治疗策略铺平道路。来自抗生素耐药菌的威胁是众所周知的,因为它很严重。去年,《柳叶刀》杂志报道,2019年估计有127万人死于无法用现有药物治疗的细菌感染。为了应对这一威胁,了解基础的分子机制是至关重要的。在抗生素治疗期间,正常的肠道菌群被扰乱,这为耐抗生素的细菌病原体提供了机会,否则这些细菌会通过与"良好"的肠道细菌竞争而被抑制。最有问题的细菌种类之一是艰难梭状芽孢杆菌,即C.diff。它存在于我们的肠道中,对抗生素治疗有抵抗力,并能引起严重的腹泻感染。这种细菌产生孢子的能力意味着它很容易传播,因此在医疗环境中造成问题,导致死亡率增加和治疗时间延长。VasiliHauryliuk说:"在这种情况下,抗生素不是在拯救你,而是在促进二次细菌感染。众所周知,在使用一种叫做克林霉素的抗生素治疗后,感染C.diff的风险会增加,但其原因不明。"筑波大学助理教授、该研究背后的研究人员之一ObanaNozomu说:"我们的研究显示,一种新型蛋白质传达了对克林霉素所属的抗生素类的抗性。"瑞典、日本、英国、美国、爱沙尼亚和德国的研究人员在一次国际合作中对C.diff的抗药性机制进行了调查,这项研究的结果已经发表在《核酸研究》上。当研究人员确定了一个负责抗性的新型蛋白质。该蛋白在核糖体上工作--核糖体是生产细菌中蛋白质的分子工厂,使细菌具有能力。核糖体是抗生素的主要目标之一:如果不能合成蛋白质,细菌就不会生长、复制并导致感染。"这种新发现的蛋白质将抗生素分子从核糖体中踢出来。我们还看到,它与另一个抗性因子结合。第二个因素对核糖体进行化学修饰,使抗生素分子与它结合得不那么紧密。"隆德大学高级讲师、这篇文章的共同作者GemmaC.Atkinson说:"超强的抗性是两种机制、两种因素结合的结果,这样一来,细菌就拥有了对抗抗生素的'超级力量'。"研究人员使用低温电子显微镜,以便在分子水平上研究对抗生素的抗性机制。这一知识为对抗抗药性和细菌引起的感染的新治疗策略开辟了道路。"几年前,哈佛大学的AndrewG.Myers实验室已经开发了新一代核糖体结合抗生素,被称为伊博霉素。这是一种非常有效的药物,可以击倒'普通'的C.diff细菌。然而,这项研究的结果显示,具有这两种抗性因素的C.diff菌株,不幸的是,对这种抗生素也有抗性。这意味着有必要设计出结合得更紧密的抗生素分子,以克服这种抗性。"VasiliHauryliuk说:"我们现在与迈尔斯小组在这个方向上进行合作。"这项研究还发现,某些针对核糖体的抗生素会诱发抗性因子的产生。这也可能为设计新的抗生素分子提供线索,因为如果不合成抗性因子就不能诱发抗性。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360221.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1360221.htm

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