あらゆるウイルス変異体に対する万能ワクチン?新しい研究はそれが可能であることを示唆しています

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あらゆるウイルス変異体に対する万能ワクチン?新しい研究は、PlatoBlockchain データインテリジェンスの可能性を示唆しています。垂直検索。あい。

新型コロナウイルスの追加接種から毎年恒例のインフルエンザ予防接種に至るまで、私たちのほとんどは「なぜこんなにも頻繁に？」と疑問に思っています。

ワクチンを更新するには理由があります。ウイルスは急速に変異するため、体の免疫システムから逃れやすくなり、ワクチン接種済みの人を感染の危険にさらす可能性があります。 AI モデリングを使用することで、科学者はますます次のことを実行できるようになりました。ウイルスがどのように進化するかを予測する。しかし、彼らは急速に変異しており、私たちはまだ追いつきつつあります。

別の戦略は、突然変異にもかかわらずウイルスを認識するように体を訓練できる万能ワクチンでサイクルを断ち切ることです。このようなワクチンは、たとえウイルスがほとんど認識できない形態に変化したとしても、新型インフルエンザ株を根絶する可能性がある。この戦略は最終的に、 HIVなどに対するワクチン、これまでに悪名高い回避数十年の努力。

今月、ショウウェイ・ディン博士率いるカリフォルニア大学リバーサイド校のチームが、ワクチンを設計したそれは、侵入ウイルスに対する体の免疫システムの驚くべき成分を解き放ちました。

感染を防ぐ機能的な免疫細胞を持たない赤ちゃんマウスでは、ワクチンが致死量の致死量のウイルスから防御できた。防御は最初の接種後少なくとも 90 日間続きました。

この戦略は物議を醸している理論に基づいています。ほとんどの植物や菌類は、その遺伝物質を切り刻んでしまうウイルスに対する生来の防御機能を備えています。 RNA干渉（RNAi）と呼ばれるこのメカニズムは、人間を含む哺乳類にも同じメカニズムが存在するかどうかについて科学者らの間で長い間議論されてきた。

「これはあらゆるウイルスに適応できるため、素晴らしいシステムです」と、ディン氏とともにこの理論を支持したスイス連邦工科大学のオリヴィエ・ヴォワネ博士は次のように述べています。言われ自然後半2013インチ

隠された RNA の世界

RNA 分子は通常、遺伝子のタンパク質への翻訳に関与します。

しかし、彼らは単なる生物学的メッセンジャーではありません。さまざまな低分子 RNA 分子が私たちの細胞内を歩き回っています。一部のタンパク質成分は、DNA の翻訳中に細胞内を往復します。他のものは、DNA の発現方法を変更し、遺伝の方法として機能する可能性さえあります。

しかし、免疫の基礎となるのは小さな干渉 RNA 分子、つまり siRNA です。植物や無脊椎動物では、これらの分子はウイルスの攻撃に対する強力な防御者です。ウイルスが複製するには、宿主細胞の機構を乗っ取って遺伝物質 (多くの場合、RNA) をコピーする必要があります。侵入した細胞は外来の遺伝物質を認識し、自動的に攻撃を開始します。

RNA干渉と呼ばれるこの攻撃中に、細胞は侵入したウイルスのRNAゲノムを小さな塊（siRNA）に切り刻みます。次に、細胞はこれらのウイルス siRNA 分子を体内に吐き出して、免疫系に警告します。この分子はまた、侵入したウイルスのゲノムを直接捕らえて、ウイルスの複製をブロックします。

ここがキッカーです。抗体に基づくワクチンは通常、ウイルス上の 1 つまたは 2 つの場所を標的とするため、それらの場所の構成が変化した場合にウイルスが突然変異に対して脆弱になります。 RNA 干渉により、ゲノム全体をカバーする数千の siRNA 分子が生成されます。ウイルスの一部が変異したとしても、残りの部分は依然として攻撃に対して脆弱です。

この強力な防御システムにより、新世代のワクチンが発売される可能性があります。問題が 1 つだけあります。植物やハエでは観察されていますが、哺乳類にも存在するかどうかは不明です。非常に議論の多い.

「私たちは、RNAi が何億年もの間、抗ウイルス効果を発揮してきたと信じています」とディン氏は言う。言われ自然「なぜ私たち哺乳類はこれほど効果的な防御手段を放棄するのでしょうか？」

天然由来のウイルスキラー

2013年の調査では in 科学, Dingらは、哺乳類にも抗ウイルスsiRNA機構があり、ほとんどのウイルスが持つ遺伝子によって抑制されているだけであると示唆した。 B2と呼ばれるこの遺伝子は「ブレーキ」のように機能し、宿主細胞のsiRNAスニペット作成能力を破壊することで宿主細胞からのRNA干渉反応を阻止します。

B2 を除去すると、RNA 干渉が再び加速するはずです。理論を証明するには、チームは、機能するB2遺伝子を持たないウイルスを遺伝子操作し、ハムスター細胞と免疫不全の赤ちゃんマウスに感染させようとしました。野田村ウイルスと呼ばれるこのウイルスは、野生の蚊によって伝染し、多くの場合致死的です。

しかしB2がなければ、致死量のウイルスでも感染力が失われる。赤ちゃんマウスは、侵入者を排除するために大量の siRNA 分子を急速に生成しました。その結果、感染は決して広がらず、すでに免疫力が低下していたにもかかわらず、動物たちは生き残った。

「私はRNAi反応が哺乳類に感染する少なくとも一部のウイルスに関連していると心から信じています。」と当時の丁さん。

新時代のワクチン

多くのワクチンには、免疫システムを訓練するために死んだウイルス、または生きているが改変されたバージョンのウイルスが含まれています。再びウイルスに直面すると、体は標的を殺すためのT細胞、抗体を送り出すB細胞、将来の攻撃を警告する他の免疫「記憶」細胞を生成します。しかし、特にウイルスが変異した場合、その影響は必ずしも持続するとは限りません。

T 細胞と B 細胞を集めるのではなく、体の siRNA 応答を引き起こすことで、別の種類の免疫防御が提供されます。これは、生きたウイルスの B2 遺伝子を削除することで実行できます。これらのウイルスは新しいタイプのワクチンに配合することができ、研究チームはRNA干渉を利用して侵入者を撃退する開発に取り組んでいる。理論的には、ワクチンによって引き起こされる siRNA 分子の洪水により、将来の感染に対するある程度の防御も提供されるでしょう。

「RNAi[RNA干渉]を抑制するタンパク質を生成できない変異ウイルスを作れば、ウイルスを弱めることができます。ある程度のレベルまでは複製できますが、その後は宿主の RNAi 応答との戦いに負けてしまいます」とディン氏は言う。と最新の研究に関するプレスリリースで。「この方法で弱めたウイルスは、RNAi免疫システムを強化するワクチンとして使用できます。」

In 研究、彼のチームは、B2 遺伝子を削除することによって野田村ウイルスに対する戦略を試みました。

研究チームは赤ちゃんマウスと成体マウスにワクチンを接種したが、どちらのマウスもT細胞やB細胞の防御力を高めることができないという点で遺伝的に免疫不全状態にあった。わずか 2 日で、1 回の注射で致死量のウイルスからマウスを完全に保護し、その効果は 3 か月以上持続しました。

ウイルスは、乳児、高齢者、免疫力の低下した人々など、脆弱な集団に最も有害です。免疫システムが弱まっているため、現在のワクチンは必ずしも有効であるとは限りません。 siRNA の誘発は、命を救う代替戦略となる可能性があります。

マウスでは効果があるが、人間でも同様に反応するかどうかはまだ分からない。しかし、楽しみにしていることはたくさんあります。 B2「ブレーキ」タンパク質は、デング熱、インフルエンザ、発熱、発疹、水疱を引き起こすウイルスファミリーなど、他の多くの一般的なウイルスでも見つかっています。

研究チームはすでに、B2タンパク質を含まない生ウイルスを使用した新しいインフルエンザワクチンの開発に取り組んでいる。成功すれば、ワクチンは点鼻スプレーとして製造される可能性があるが、針を刺すことは忘れてほしい。そして、もし彼らの siRNA 理論が成り立つなら、そのようなワクチンは、たとえウイルスが新しい株に変異しても、ウイルスを撃退できるかもしれない。このプレイブックは、新型コロナウイルスの新たな変異種、RSV、または次に私たちに降りかかるあらゆる自然現象に対処するためにも応用できる可能性があります。

研究著者のロン・ハイ博士は、このワクチン戦略は「あらゆる数のウイルスに幅広く適用でき、ウイルスのあらゆる変異種に対して広く有効であり、幅広い人々にとって安全である」と述べた。とプレスリリースで。「これは私たちが探し求めていた万能ワクチンになるかもしれません。」

画像のクレジット：ダイアナ・ポレキナ / Unsplash