Penn Medizin entwickelt neuen Ansatz für die Entwicklung von Impfstoffen gegen tödliche Krankheiten

Forscher an der Perelman School of Medicine an der University of Pennsylvania haben dazu einen völlig neuen Ansatz, um Impfstoffe – zu erstellen Immunität ohne Impfung.

Die Studie, veröffentlicht in Wissenschaftlichen Berichten, zeigte, dass die Tiere injiziert mit synthetischer DNA konstruiert zu Kodieren eine spezifische neutralisierende Antikörper gegen das dengue-virus waren in der Lage, die genaue Antikörper notwendig, um vor Krankheiten zu schützen, ohne die Notwendigkeit für standard-antigen-basierte Impfung. Wichtig ist, diesen Ansatz bezeichnet DMAb, war die schnelle, zum Schutz der Tiere innerhalb einer Woche der Verwaltung.

Das Dengue-virus ist eine der wichtigsten durch Stechmücken übertragene virale Infektionen bei Menschen. Fast 400 Millionen dengue-Infektionen treten jedes Jahr auf, und Fälle von dengue-Fieber und das potenziell tödliche Dengue-Fieber hämorrhagisches Fieber/dengue-Schock-Syndrom haben sich in den letzten Jahrzehnten. Die geografische Verbreitung des dengue hat sich mittlerweile auf über 100 Länder, was zu einer erheblichen gesundheitlichen und wirtschaftlichen Belastung weltweit.

Obwohl Impfstoffe entwickelt werden, die zur Bekämpfung von dengue-virus, keine der derzeit zur Verfügung, sorgen für den ausgewogenen Schutz gegen alle vier dengue-virale Stämme oder Serotypen. Patienten, die infiziert sind, mit einem Serotyp entwickeln schützende Immunität gegen den Serotyp allein – aber diese Immunität komischerweise lässt die Patienten anfällig für schwere Krankheit, die, wenn zukünftige Infektionen verursacht werden, durch einen anderen Serotyp.

Paradoxe Reaktion

Eine starke Theorie für diese paradoxe Reaktion auf neue dengue-Infektionen umfasst die Antikörper, die der Körper in Reaktion auf eine Infektion. Antikörper haben zwei wichtige Regionen, die Ihnen Ihre macht: ein Ende, bekannt als die variable region, erkennt bestimmte Proteine, wie diejenigen, die auf der Oberfläche einer dengue-virus-Partikel. Am anderen Ende, bekannt als die Konstante region, bindet an Rezeptoren auf der Oberfläche von Zellen, die direkt das Immunsystem zu reagieren, in einer Vielzahl von Möglichkeiten, die alle in der Hoffnung, dass das Ziel nicht auf den Variablen-Ende der Antikörper.

Doch das dengue-virus nutzt diesen natürlichen Prozess zu seinem Vorteil: die Zellen, erkennen die Konstante region eines Antikörpers sind die genauen Zellen dengue-virus bevorzugt infiziert werden. Bei niedrigen Konzentrationen von Antikörpern aus einer früheren dengue-Infektion sinnvoll eine neue Serotyp ist rund, Sie schwach zu binden, um die verschiedenen Serotyp, führen zu Zellen mit Rezeptoren, die für Ihren Konstanten Regionen, und die neuen Serotyp letztlich tritt in den Zellen. Das Dengue-virus infizieren dann diese Zellen, was zu höheren Ebenen der virus-Produktion und verbessert, manchmal tödlich, Krankheit. Viele Forscher haben erforscht Möglichkeiten, Sie zu beseitigen-Zell-Rezeptoren erkennen die Konstante region des dengue-Antikörper; aber auch herkömmliche Immunisierung Techniken sind in der Regel unfähig, die Schaffung von Antikörpern, die sich nicht an diese Rezeptoren binden.

In der aktuellen Studie, die die DNA kodiert, die neutralisierende Antikörper gegen das dengue-virus wurde geändert, um zu produzieren, die einen neutralisierenden Antikörper, der sich nicht binden an Zell-Rezeptoren, wodurch die chance für eine dengue-Infektion führt zu erhöhte, tödliche Krankheit.

„Engineering neue Methoden der Bereitstellung von monoklonalen Antikörpern konnte ein wichtiger Ansatz im Kampf gegen Infektionen und in der einzigartigen Behandlung Situationen,“, sagte senior Autor David B. Weiner, PhD, professor für Pathologie und Labormedizin und Vorsitzender des Gen-Therapie-und Impfstoff-Programm. „Wir können produzieren, einen synthetischen Immunantwort, die durch Kodieren eines Antikörpers und die Bereitstellung von it als nicht-Leben, non-virale, nicht-permanent-Antikörper.“

Shift Technologie

In den letzten Jahrzehnten, monoklonaler Antikörper (m) wurden zu einem der wichtigsten Ansätze zur Behandlung einer Vielzahl von Krankheiten, einschließlich Krebs, Autoimmunerkrankungen, und, zu einem kleineren Grad, Infektionskrankheiten. Sie bleiben jedoch teuer und erfordern zeitraubende Prozesse zu erzeugen und zu studieren.

Traditionell, m gefertigt werden außerhalb des Körpers, in teuren, groß angelegten Zellkultur-Labor. Da Antikörper schließlich brechen im Laufe der Zeit, m in der Klinik erfordern häufiges wiederholen Verwaltungen, weiter steigenden Kosten. DMAbs, die im Körper produziert, die das Potenzial haben, zu überwinden viele dieser Einschränkungen, die Kosten zu senken Barrieren, die erlauben würde, eine solche technologisch fortschrittlichen Therapien, um die Reichweite der Bevölkerungen rund um den Globus.

Die Studie führen Autor, Seleeke Flingai, ein Doktorand in der Weiner-Labor, sagte der Schnelligkeit der Schutz, zusammen mit der Fähigkeit, maßgeschneiderte die genauen Funktionen eines schützenden Antikörper – einschließlich derer, die nicht durch eine herkömmliche Impfung Antwort – geben, die DMAb-Plattform große Vielseitigkeit.

In der Studie, Mäuse gegeben eine tödliche Dosis von dengue-virus, das in weniger als einer Woche nach Erhalt der Schutz-DMAb wurden vollständig geschützt von der tödlichen Krankheit – deutlich schneller als Impfstoff-Gefahren-Schutz, das kann Wochen bis Monate dauern, um zu erreichen maximale Wirksamkeit Ebenen.

„Eine intramuskuläre Injektion von unserer DMAb war in der Lage, diese Tiere zu schützen, von schwerer Krankheit und Tod,“ Flingai sagte.

„Die rapide Induktion von Immunität kann von Vorteil sein, um einzigartige Bevölkerung, einschließlich der Reisende, als auch Senioren oder andere Gruppen, die reagieren schlecht auf Impfstoffe,“ Weiner hingewiesen. „Reisende in endemischen Regionen Häufig erhalten eine Reihe von intramuskulären Impfungen vor der Reise. Wir können uns vorstellen, dieser Ansatz berücksichtigt neben den normalen Reise-Impf-Regimen.“

Der nächste Schritt wird sein, zu zeigen Wirksamkeit in größeren Tiermodellen, sowie testen, ob dieser Ansatz kann verwendet werden, zum Schutz vor oder zur Behandlung von anderen Krankheiten.

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