针对寨卡病毒的DNA疫苗在小鼠测试中表现良好

在巴西，圣保罗大学（USP）和奥斯瓦尔多·克鲁兹基金会（FIOCRUZ）伯南布哥分部的研究人员正在开发一种寨卡疫苗。该配方在小鼠身上进行了测试，发现是有效的，诱导了对病毒的免疫反应并适当地保护了动物。研究结果发表在《免疫学前沿》（Frontiers in Immunology）上的一篇文章中。

“大多数疫苗使用减毒或灭活形式的病毒，它们旨在对抗这种病毒。DNA疫苗更先进。该技术在过去 30 年中不断发展，已成为一个强大的治疗平台。

在这项研究中，我们设计了四种编码病毒包膜蛋白质复合物部分的DNA疫苗配方，并选择了一种被证明最有效的疫苗，“圣保罗大学医学院教授Maria Sato说。

除了技术上更先进之外，DNA疫苗往往比减毒或灭活病毒疫苗更便宜，而且可能更有效。

“这是一种低成本的技术，而且相对容易使用，因为你可以通过提取病毒的关键部分并添加增强免疫反应的[佐剂]物质来设计配方。然而，[通过触发强大的免疫反应]实现足够的免疫原性对DNA疫苗来说是一个挑战，“该文章的第一作者Franciane Teixeira说。它所描述的研究是她在FM-USP的博士研究的一部分。

DNA疫苗

在分子生物学技术的帮助下，研究人员选择了编码其两种结构蛋白的寨卡病毒基因 – 前膜/膜（prM）蛋白和包膜（E）蛋白 – 并删除了病毒包膜的特定部分。

为了保持选定的基因序列稳定，他们将每个基因序列插入质粒中。质粒是从细菌中获得的小环状DNA分子，不会引起人类疾病，在基因工程中被广泛用作载体。

当注射疫苗时，质粒（DNA疫苗本身）进入宿主生物体的细胞核，在那里编码的序列被破译，并产生与寨卡病毒相同的蛋白质，导致宿主的防御细胞将它们识别为病毒颗粒，产生针对病毒的抗体并触发其他保护机制。

“重要的是要记住，就像辉瑞和莫德纳生产的针对SARS-CoV-2的信使RNA疫苗一样，DNA疫苗不会改变宿主生物的遗传密码，不会创造新物种，也不会引起自身免疫性疾病。尽管有所有的假新闻和虚假信息，但这项技术是安全的，“FIOCRUZ Pernambuco的研究员和Teixeira的联合主管Isabelle Viana说。

“人类是数十亿年进化和与其他DNA不断相互作用的结果，例如，当我们被病原体感染时就会发生。

包膜蛋白

研究人员为寨卡疫苗选择的靶标是构成病毒外表面的蛋白质复合物，包括包膜蛋白，这是产生中和抗体的主要触发因素。“我们的目标是调节构成包膜蛋白的区域，为此，我们去除了这种蛋白质中将其与细胞膜结合的区域，这些区域被称为茎和跨膜部分，”Teixeira解释说。

根据该文章的作者，该方法促进了免疫后生物体对这些寨卡蛋白的增强表达，从而增加了针对该病毒的抗体的产生。

这种名为ZK_ΔSTP的配方，其中膜锚定区域被完全去除，被证明比研究小组设计的其他三种配方更具免疫原性。

“这种策略对应于去除寨卡包膜蛋白细胞膜锚定区域和促进细胞外蛋白表达。该疫苗在成年小鼠中诱导了适应性免疫系统的强烈反应，[在体液反应中]具有高水平的中和抗体，[在细胞反应中]产生T和B淋巴细胞，“特谢拉说。

添加氢氧化铝佐剂导致持续的中和反应，在小鼠暴露于病毒后保护它们。“结果表明，该配方是有效的，值得通过更多的转化研究进一步发展，”特谢拉说。

挑战

尽管自上次寨卡病毒在美洲爆发以来取得了科学进展，但目前还没有批准的疫苗或治疗方法。除了经济问题外，病原体的特殊性使得疫苗的开发特别具有挑战性：寨卡病毒与登革热病毒的所有四种血清型非常相似。

“存在我们所说的交叉反应的风险，寨卡疫苗产生的抗体可以识别登革热病毒。乍一看，这似乎是积极的，但如果没有适当的解释，它可能是一种危险，“维亚纳说，并补充说，由于多种原因，第二次登革热感染通常比第一次更严重。

“患者将在第一次感染中产生针对登革热的抗体，如果它们不足以防止不同登革热血清型的第二次感染，就会发生相反的效果：抗体与病毒结合，并且更容易穿透细胞。换句话说，生物体帮助病毒感染自己的细胞。

根据维亚纳的说法，该小组先前的研究表明，几乎整个巴西人口都对至少一种登革热血清型具有免疫力。“因此，在配制寨卡疫苗时，确保这种交叉反应不会发生在登革热患者身上至关重要。在我们对小鼠的测试中，我们配制的疫苗仅诱导寨卡病毒的中和作用，表明它不识别任何登革热血清型，也不会产生交叉反应，“他说。