印度科学研究所RanjiniRaghunath，2020年11月11日
印度科学研究所（IISc）分子生物物理系教授RaghavanVaradarajan领导的研究人员正在努力开发针对两种病毒（SARS-CoV-2和HIV）的有效疫苗策略。
在过去一周发表的两项研究中，他们报告了“耐热”COVID-19候选疫苗的设计，以及一种快速方法来鉴定抗体靶向的HIV包膜蛋白的特定区域，这可以帮助设计有效疫苗。这些研究分别发表在《生物化学杂志》和《美国国家科学院院刊》上。
候选COVID-19疫苗包含一种新型冠状病毒的刺突蛋白的一部分，称为受体结合域（RBD），该区域可帮助病毒粘附至宿主细胞。它是由Varadarajan的实验室与Mynvax共同开发的，该公司由他与他人共同创立，并在IISc和其他几个研究所孵化。在豚鼠模型中进行测试时，候选疫苗引发了强烈的免疫反应。
出乎意料的是，它在37摄氏度下也可以保持一个月的稳定状态，而冷冻干燥的疫苗可以承受高达100摄氏度的温度。这种“温暖”的疫苗无需昂贵的冷却设备即可存储和运输到偏远地区进行大规模疫苗接种。大多数疫苗都需要在2-8摄氏度甚至更低的温度下保存，以免失去效力。与新型疫苗（例如mRNA疫苗）相比，在印度几十年来制造商一直在生产类似疫苗的印度，也可以轻松地扩大此类蛋白质疫苗的生产规模。
Varadarajan团队正在开发的候选疫苗与许多其他正在研究的COVID-19疫苗之间还有另一个区别：它仅使用RBD的特定部分（一串200个氨基酸），而不是整个刺突蛋白。研究小组通过称为质粒的载体DNA分子将编码该部分的基因插入哺乳动物细胞，然后再提取出RBD部分的副本。他们发现RBD制剂在引发豚鼠的免疫反应方面与全峰蛋白一样好，但是在高温下长期稳定得多–全峰蛋白在高于50摄氏度的温度下很快失去了活性。
Varadarajan说：“现在，我们必须获得资金才能将其推进到临床开发中。”这将包括在大鼠中进行的安全性和毒性研究，以及在人类中进行测试之前的工艺开发和GMP生产的临床试验批次。“这些研究可能耗资约1亿卢比。除非政府资助我们，否则我们可能无法推进。”
第二项研究的重点是艾滋病毒，即导致艾滋病的病毒，尽管经过数十年的研究，该疾病仍没有疫苗。这个由来自多个研究所的研究人员组成的研究小组试图通过中和抗体来查明HIV包膜蛋白的哪些部分-这些抗体实际上是阻止病毒进入细胞的，而不仅仅是标记其他免疫细胞。这组作者说，基于这些区域的疫苗可能会诱导更好的免疫反应。为了绘制此类区域的地图，研究人员使用了X射线晶体学和低温电子显微镜等方法艾滋病毒，但这些方法既耗时，复杂又昂贵。因此，Varadarajan和他的团队探索了替代方法，最终得出了一个更简单但有效的解决方案。
首先，他们突变了病毒，使被称为半胱氨酸的氨基酸在包膜蛋白的多个位置弹出。然后，他们添加了一个化学标签，该标签会粘附在这些半胱氨酸分子上，最后艾滋病毒，用中和抗体处理该病毒。如果抗体由于被半胱氨酸标记阻断而不能与病毒的关键位点结合，则病毒可以存活并引起感染。然后通过对存活的突变病毒的基因进行测序来鉴定那些位点。
Varadarajan说：“这是找出抗体结合位置的快速方法，可用于疫苗设计。”他说，这也可能有助于同时测试不同人的血清样本（血液中含有抗体的部分）对同一候选疫苗或病毒的反应。“原则上，研究人员可以使这种方法适应任何病毒，包括SARS-CoV-2。”
更多信息：RohiniDatta等。使用化学掩蔽的半胱氨酸和深度测序来绘制HIV-1中和表位的简便方法，《美国国家科学院院刊》（2020）。DOI：10.1073/pnas.2010256117
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