工程藻类生产疟疾疫苗的潜在候选者

可食用藻类衣原体

在UC圣地亚哥在这里看到的可食用藻类衣原体可以在世界上任何地方种植在池塘里。信用:SD-CAB

为了防止疟疾的传播,UC San Diego生物学家具有工程藻类,为疫苗产生潜在的候选者,这将防止导致疟疾的寄生虫传播。

加州大学的生物学家,圣地亚哥在工程藻类中成功地生产疫苗的潜在候选者,这些疫苗会阻止寄生虫的传播,导致疟疾,这一成就可以为保护数十亿的发展方式铺平道路的发展。people from one of the world’s most prevalent and debilitating diseases. Initial proof-of-principle experiments suggest that such a vaccine could prevent malaria transmission.

疟疾是一种由来自疟原虫属的原生动物寄生虫感染引起的蚊子疾病。它影响了世界上有超过2.25亿人在热带和亚热带地区,导致发烧,头痛,严重的昏迷和死亡。虽然这些地区的旅行者可以使用各种经常昂贵的抗疟疾药物以防止感染,但尚未存在提供高水平保护的疫苗。

利用藻类生产疟疾蛋白质,在实验室小鼠中发表了在实验室小鼠中对疟原虫疟原虫的抗体引起的抗体,并在线公布了疟疾传播,在线开放式期刊PLOS。发展导致了两组生物学家之间的不寻常的跨学科合作,来自生物科学司和San Diego Feotechnology的San Diego Center,这是一种工程藻类生产生物产品和生物燃料,另一个热带医学中心和新兴传染病在医学院,正在努力开发诊断,预防和治疗疟疾的方法。

为疟疾创造疫苗的一部分是,它需要一种可以产生具有寄生虫制成的复杂的三维蛋白质的系统,因此引发了破坏疟疾传播的抗体。由工程细菌创建的大多数疫苗是相对简单的蛋白质,刺激身体的免疫系统,以产生针对细菌入侵者的抗体。可以制备更复杂的蛋白质,但这需要使用哺乳动物细胞培养物的昂贵方法,并且由于称为糖基化的化学方法,这些细胞产生的蛋白质产生的蛋白质产生。

“疟疾是由寄生虫制成复杂蛋白质的寄生虫引起的,但无论寄生虫都不会在那些蛋白质上将糖中加糖,”斯蒂芬马菲尔德是研究努力的,斯蒂芬马菲尔德说。yabo124“如果您覆盖着糖的蛋白质,并且将其注射到某人作为疫苗中,趋势是对糖的抗体,而不是氨基来自侵袭生物的蛋白质的骨干,您想要抑制。研究人员在细菌中没有这些糖的疫苗,然后试图将它们重新折叠成正确的三维配置,但这是一个昂贵的命题,它并不能很好地工作。“

相反,生物学家希望借助于食用绿藻,衣原体鞘膜藻类,在研究实验室中广泛应用于遗传模型生物,与果蝇果蝇和细菌大肠杆菌一起使用。两年前,由Mayfield领导的UC San Diego团队,该团队也是梅菲尔德的藻类生物技术主任,该研究联盟寻求从藻类开发运输燃料,发表了一项展示许多复杂的人类治疗的地标研究蛋白质如单克隆抗体和生长激素,可以通过衣原体产生。

这是Mayfield的实验室的博士后研究员James Gregory,想知道是否是对疟疾寄生虫的复杂蛋白质也可以通过衣原体产生。有20亿人住在存在疟疾的地区,使疟疾疫苗递送昂贵且逻辑上困难的主张,特别是当该疫苗昂贵时生产。因此,UC San Diego生物学家列出了确定该藻类是否能够非常便宜地产生复杂蛋白质的生物体,可能产生疟疾蛋白质,这些蛋白质会抑制来自疟疾​​的感染。

“使用当前技术疫苗为期播种了20亿人来说太昂贵,”Mayfield解释道。“现实地,唯一可以使用疟疾疫苗的唯一方法是,如果它可以在电流疫苗的成本下生产。藻类具有这种潜力,因为您可以在池塘或浴缸中的行星上生长藻类。“

研究人员与Joseph Vinetz与Joseph Vinetz合作,并在研究人员中致力于患有针对疟疾的疫苗的热带疾病的领先专家,表明,藻类产生的蛋白质,当注射到实验室小鼠中,使抗体成为抗体从蚊子中阻止疟疾传播。

“It’s hard to say if these proteins are perfect, but the antibodies to our algae-produced protein recognize the native proteins in malaria and, inside the mosquito, block the development of the malaria parasite so that the mosquito can’t transmit the disease,” said Gregory.

“本文告诉我们两件事:我们在这里制作的蛋白质是可行的疫苗候选人,并且我们至少有机会产生足够的这种疫苗,我们可以考虑接种了20亿人,”Mayfield说。“在没有其他系统中,你甚至可以开始思考这一点。”

提起专利申请的科学家们对他们发现的专利申请表明,下一步是看这些藻类蛋白是否可以保护人类免受疟疾的保护,然后确定它们是否可以在食用藻类时改变蛋白质以引发相同的抗体反应。而不是注射。

其他UC圣地亚哥科学家们参与发现是来自Vinetz的实验室和生物学家Lauren Tomosada,Chesa Cox和Mayon Foldol的劳伦斯·洪博的凤武李。LED开发的基本技术是SKAGGS系列的支持。该研究得到了国家过敏和传染病研究所和圣地亚哥基金会的补助金。加州能源委员会支持对生物燃料使用的重组蛋白质生产的工作,这项技术有助于这些研究。

普罗斯一体文章可以访问:http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0037179.

图片:SD-CAB

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