冠状病毒显然造成破坏性的大流行,它是可能的,我们将在我们的有生之年体验另一个。是有意义的准备未来可能爆发的疫苗,或SARS-CoV-2的新变种。

在2002年严重急性呼吸道病毒(SARS)的流行在中国爆发,杀死的十分之一> 8000人感染。2012年,中东地区呼吸道综合征(即被发现的冠状病毒骆驼,偶尔感染人。2018年,一个人从科威特诊断为即在韩国,导致186例,其中38人死亡。也有迹象表明这一晚19^th世纪大流行涉及到循环冠状病毒,OC43,而不是流感。今天这个病毒仍然会导致普通感冒,是老年人的死亡率可能被低估的原因。

“非典”之后,科学家们开始研究这种病毒的起源和天然水库,报道中国马蹄蝙蝠与类似非典病毒,其中一些在人类能够使用ACE2受体表达。然而,在2020年12月,当一种新的疾病出现的最初的报道在中国,世界上没有冠状病毒疫苗。“非典爆发后,我们失去了兴趣,未能完成开发的疫苗使用周期性爆发。我们不能再犯同样的错误,”科学家们国家过敏症和传染病研究所(NIAID)一篇评论文章中指出早在大流行。现在,研究人员,疫苗开发人员和科学资助者准备,努力开发疫苗,可以预防冠状病毒的多个物种。

“现在有一个想法,我们应该准备的东西我们不知道但可能出现,”教授说帕梅拉Bjorkman,帕萨迪纳市加州理工学院的病毒学家。“我们有三个流行或大流行在过去20年里从beta-coronaviruses人畜共患(动物)来源:SARS-1,即和SARS-2。“疫苗专家对此表示怀疑,我们可以开发一种疫苗所有冠状病毒,但beta-coronavirus属将是一个明显的首要目标,因为这是一个最近的断裂属于。还有两个“感冒”测试版的冠状病毒属,所以通用冠状病毒疫苗可能会保护他们。

多个领域

多个研究小组开发这种疫苗已经接受了挑战。9月,NIAID宣布了一项奖3630万美元三个学术机构开展研究开发疫苗,预防多种类型的冠状病毒和病毒变体。“这些新奖项是为了向前看,准备下一代的冠状病毒与流感大流行的潜力,”NIAID主任Anthony Fauci说新闻发布会上。

一个杜克大学项目旨在提供一种疫苗beta-coronaviruses在未来的大流行的发生。“我们一直致力于艾滋病疫苗超过15年,这是一个非常困难的疫苗,”教授说巴顿海恩斯,他是杜克大学领导的新项目。这是灵感最近pan-coronavirus候选疫苗基于峰值蛋白质的一部分。具体来说,24段的受体结合域峰值从SARS-CoV-2保持酶的蛋白质纳米粒子从一个细菌。据报道,这种实验性疫苗引起的抗体中和蝙蝠冠状病毒,SARS-CoV-2,最初的非典和两个流行的变体。

我们比较这信使核糖核酸疫苗设计就像辉瑞和现代化疫苗,海恩斯说,它诱导点击然后变异抗体的滴度更高(α和β)更好。海恩斯乐观地认为这种疫苗可以预防所有类似非典病毒,包括买卖变体。尽管氨基酸序列的变化在β在冠状病毒属,”有一个共同的受体结合域,我们表明,我们是诱导这些广泛的活性抗体对于这个特殊群体,”他解释说。还添加了明矾的疫苗是一种免疫促进剂组成的辅助和受体激动剂受体触发前线的免疫细胞。他们的自然纸报道了一位杰出的抗体反应与SARS-CoV-2猴子。“我们的目标是生成一个第二代疫苗,将中和所有SARS-CoV-2变异可能出现在未来三年内结束大流行,”海恩斯解释道。

变异增加动力

在加州,Bjorkman正在beta-coronaviruses疫苗也依赖于多个受体结合域。“我们已经把RBD的混合物(受体结合域)在单个纳米粒子,我们称之为一个马赛克RBD纳米颗粒,”她解释说。“希望将特别引发可交叉反应的抗体,所以如果你不重要不包括特定的菌株。“一个假设是,这些抗体将认识更多的保守区域间共享病毒。Bjorkman尝试她的候选疫苗在转基因小鼠与人类ACE2受体,在仓鼠和非人类的灵长类动物。

新变种的威胁的关注给了额外的动力。“有一段时间,大家都说它是好的,我们有一个疫苗,我们不需要另一个,但当出现变异,这种谈话停了下来,“Bjorkman回忆说。她是与教授合作阿兰•汤森德的小组在牛津开发纳米粒子,一个公司在苏格兰和英国的工艺创新中心生产疫苗的临床级版本,只有一个受体结合域——现在。Bjorkman的镶嵌纳米粒子已经工作先进,在大流行之前,她曾在此作为一个新的流感疫苗的策略和一个潜在的HIV疫苗。

另一个项目布莱根妇女医院寻求发现更耐用pan-coronavirus免疫通过专注于一个地区的S2突起蛋白的一部分。这部分不绑定到的细胞- S1的工作——而是,有助于融合病毒。与此同时,受体结合域的S1亚单位和中和抗体的一个关键目标。

另一个最近的研究发现人类的一部分S2和交叉反应的抗体抑制beta-coronaviruses。研究人员提出了,虽然困难,课程等天然抗体可以促进广泛beta-coronavirus疫苗的发展。“我不认为我们已经用尽了飙升的潜力作为疫苗的目标,“Duane Wesemann教授说,他并没有参与这项研究。Wesemann的团队在布里格姆发现,回忆之前免于冠状病毒感染与更快的治愈和更大的耐久性从COVID-19复苏后的抗体。

他指出我们SARS-CoV-2病毒和抗体的不完整的知识补充道,“我们不理解的所有特性,调节抗体反应是否会长期存在或短暂的”。的一部分,他的研究的目的是为了更好地理解病毒的免疫反应,从而揭示如何开发一个beta-coronaviruses更持久和更广泛的反应。

Wesemann的工作将创建一个扰动矩阵将上下不同的冠状病毒疫苗的可控的方面,如剂量之间的间隔,政府路线,是否使用多个顺序在一个疫苗或不同株菌株和提高免疫力的佐剂的影响。这样他的实验室将回答一些基本问题的广度和持久性改变什么冠状病毒的抗体反应。“我们可以给SARS-CoV-2 '(注射)和跟进即提高?会引发免疫反应,对他们是有效的,包括另一个冠状病毒,我们没有使用疫苗?”Wesemann问道。

T细胞

由B细胞产生抗体并不是整个故事时,我们的免疫系统抵抗病毒感染。CD4辅助T细胞是必要的来促进这个抗体反应,而CD8终止感染细胞的杀伤T细胞。设计激活T细胞疫苗是另一种路线走向pan-coronavirus疫苗。

伦敦的研究人员此前看着医务工作者,SARS-CoV-2通过PCR检测呈阴性,从不发达病毒中和抗体。他们的证据建议这些人自然抵抗感染通过T细胞,阻止病毒建立感染。T细胞发现的内部复制病毒感染细胞显示上表面的病毒蛋白,辅导T细胞识别和破坏这些细胞)。这辅导可能发生由于冠状病毒感染之前SARS-CoV-2新兴,指出博士。狮子座Swadling伦敦大学学院的研究报告的作者。

这可以用来开发一个T细胞冠状病毒疫苗,研究人员说。它可以提供更持久的免疫力和停止病毒之前,说教授玛拉Maini,也是伦敦大学。它可能有用pan-coronavirus T细胞疫苗,因为内部变量蛋白质往往低于峰值蛋白质病毒的外信封。“T细胞反应被认为是广泛的,所有冠状病毒的交叉反应,包括alpha-coronaviruses、“Wesemann解释道。

其他冠状病毒

虽然beta-coronavirus属pan-coronavirus疫苗的优先目标,阿尔法属都是不能被遗忘的地方;两个人类冠状病毒,229 e和NL63——在人们流行,导致普通感冒症状,属于这类。一些怀疑,当这些病毒第一次感染人类,他们也引起大流行。此外,所有这些特有的冠状病毒越来越多的相关比只是一个普通感冒更严重的疾病。

“如果我们成功实现疫苗beta-coronavirus家族,这将是一个巨大的成功,我们将试着扩大到α(集团),“Wesemann说。此外,找出如何引起更广泛的免疫反应对多个冠状病毒也可能给改善COVID-19疫苗可能需要对未来关注的变异。

”有几种方法,以达成广泛的保护冠状病毒疫苗,”总结道托马斯·加拉格尔博士芝加哥洛约拉大学病毒学家。甚至信使rna病毒载体疫苗可以遵循这些策略上面列出的一些。