生物帮研究人员表示，一种新的方法可以创造出能够透过HIV保护性涂层的蛋白质，这可能是了解开发病毒疫苗所需关键成分的一个步骤。
使用计算机模型，由宾夕法尼亚州立大学领导的一组研究人员设计并创造了模仿艾滋病毒不同表面特征的蛋白质。在用蛋白质免疫后，兔子产生能够与病毒结合的抗体。
“我们能够证明，通过使用我们设计的蛋白质，血液能够自发地产生能够抑制细胞模型中HIV感染的抗体，”宾夕法尼亚州立大学医学院博士后研究员Cheng Zhu说。“当我们孵化HIV病毒时，兔子的血液会大大降低其传染性。”
Zhu补充说，今天(2月27日)在Nature Communications上发表的这项研究提供了一种设计疫苗蛋白质的新方法。
“我们开发的蛋白质或免疫原不是成品，但我们能够证明它有可能做到，”朱说。“此外，我们能够创造一种新的方法来制作蛋白质，这也很令人兴奋，这也可以为开发其他感染疫苗打开大门。”
尽管全球有数百万人感染艾滋病病毒，但为这种病毒制造疫苗已经让研究人员望而却步。疫苗通过教导免疫系统来起作用，在中和它之前，抗体可以附着病毒。为了制造疫苗，研究人员首先必须确定这一点。
宾夕法尼亚州立大学药理学系研究员，教授兼副主席Nikolay Dokholyan解释说，开发HIV疫苗很困难，因为病毒不断变异。
“即使我们为特定的病毒株开发抗体，该抗体也可能不会注意到下一个病毒株，”Dokholyan说。“为了开发广泛中和抗体 - 中和多种病毒株的抗体 - 我们需要找到一些在病毒上保持不变的东西，以便锁定这些抗体。”
根据Dokholyan的说法，HIV使用碳水化合物涂层来保护其表面的蛋白质Env。虽然这种蛋白质可能是疫苗的潜在目标，但碳水化合物涂层使抗体很难或不可能获得并中和它。
但有时，这种涂层中会自然出现空洞，使Env蛋白暴露于潜在的抗体。朱说，他和其他研究人员想找到一种方法来针对这些漏洞。
“这个想法是做分子手术来复制病毒表面的部分并将它们粘贴到不同的良性蛋白质上，这样它们看起来就像Env蛋白质一样，”朱说。“希望，这将使免疫系统能够识别病毒并制造抗体以在将来中和它。”
研究人员使用计算模型来设计蛋白质，这些蛋白质可以模拟疫苗中不同HIV病毒株的保守蛋白质表面。Dokholyan说尽管通常通过一次改变一种氨基酸来设计蛋白质，但他们想尝试不同的方法。
Dokholyan说：“它不是一次改变一种氨基酸，而是切割后再插入不同蛋白质的HIV菌株的大表面。”“能够进行这些主要的分子手术是一个重要的里程碑，并且非常令人兴奋的是，该策略的准确性非常高。”
在创造了使用新型HIV模拟蛋白的免疫原后，研究人员每月对兔子进行免疫接种并抽取一次血样。在对样本进行分析后，研究人员发现血液中含有能够与HIV结合的抗体。
研究人员表示，尽管研究结果很有希望，但仍有许多工作要做。
“重要的是，我们能够对艾滋病病毒产生免疫反应，并表明它可以作为概念证明，”Dokholyan说。“但是，在它成为可行的疫苗之前，我们仍然需要提高抗体的中和能力和其他方面。”
Dokholyan说，在未来，蛋白质设计方法可能有助于为世界各地的不同疾病创造和个性化疫苗。
“疾病可能因地点而异，例如，不同国家或地区存在不同的艾滋病病毒株，”Dokholyan说。“如果我们能够轻松定制疫苗蛋白质，这就是个性化医疗将发挥作用的一个很好的例子。”
