研究发现可能使广泛使用冠状病毒疫苗成为可能
根据斯克里普斯研究所的一项新研究,导致covid - 19的病毒SARS-CoV-2在其刺突蛋白的基部有一个脆弱的位点,在密切相关的冠状病毒上也发现了这个位点。这一发现发表在2月8日的科学转化医学,可以为能够阻止未来冠状病毒大流行的广效疫苗和抗体疗法的设计提供信息。
科学家此前曾从一名COVID-19幸存者身上分离出一种抗体,这种抗体不仅可以中和SARS-CoV-2,还可以中和冠状病毒家族的其他几个成员,即β -冠状病毒。在新的工作中,他们在原子尺度上绘制了抗体与SARS-Cov-2刺突蛋白结合的位点或“表位”。他们表明,其他β冠状病毒上也存在相同的表位,并通过动物模型证明,这种抗体对SARS-CoV-2感染的影响具有保护作用。
“我们希望,这种表位的识别将帮助我们开发疫苗和抗体疗法这对所有乙型冠状病毒都有效,包括未来可能从动物跳到人类的冠状病毒,”该研究的共同资深作者、斯克里普斯研究所免疫学和微生物学系的研究所研究员Raiees Andrabi博士说。
乙型冠状病毒最近已成为对公共卫生持续的主要威胁。这些冠状病毒包括SARS-CoV-1,在2002年至2004年的一系列疫情中,该病毒导致约800人死亡,其中大部分在亚洲;自2012年以来,中东呼吸综合征冠状病毒已造成约900人死亡,其中大部分发生在中东;当然,还有SARS-CoV-2,到目前为止,它已经在COVID-19大流行中导致全球500多万人死亡。另外两种β冠状病毒HCoV-HKU1和HCoV-OC43只会引起普通感冒,但被怀疑在几个世纪前就引起了致命的大流行,当时它们第一次从动物传染给了人类。研究人员普遍认为,未来由动物向人类传播引发的冠状病毒大流行是不可避免的。
这一前景刺激了开发泛β -冠状病毒疫苗或抗体疗法的努力。斯克里普斯的研究人员在2020年朝着这个方向迈出了第一步,当时他们在一种抗体中发现了一种抗体血液样本来自COVID-19幸存者的抗体,可以中和SARS-CoV-2和SARS-CoV-1。尽管中和测试不能用于所有其他乙型冠状病毒,但他们发现抗体至少与大多数这些病毒结合。
在新的研究中,该团队使用x射线晶体学和其他技术精确绘制了抗体在SARS-CoV-2刺突蛋白上的结合位点。他们表明,在大多数其他β冠状病毒上也发现了相同的位点,这有助于解释抗体对这些病毒的广泛影响。
“该位点位于病毒刺突蛋白的茎部,是病毒最初与细胞表面受体结合后用于与人类或动物宿主细胞膜融合的‘机制’的一部分,”该研究的资深合著者Dennis Burton博士说,他是斯克里普斯研究所免疫学和微生物学系的主任。“融合允许病毒遗传物质进入并接管宿主细胞,这一机制的关键作用解释了为什么该位点在乙型冠状病毒中始终存在。”
相比之下,病毒刺突蛋白顶部的受体结合位点突变相对较快,因此往往在不同的β -冠状病毒之间存在很大差异,这使它成为广泛的β -冠状病毒疫苗或抗体疗法的较差靶点。
研究人员现在正在继续努力,寻找其他可能更广泛有效的方法抗体他们正在寻找针对冠状病毒的最佳抗体和疫苗。