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新方法可改善潜在的HIV疫苗

2019-01-02 09:02:51 • 来源：

通过将开/关切换成弱化的艾滋病毒形式，内布拉斯加大学林肯分校的研究人员提高了这种病毒的潜在疫苗的安全性和有效性，该疫苗在过去35年中已造成大约3500万人死亡。在最近的一项研究中，研究小组证明，翻转开关可使弱化的HIV复制到可能在宿主中产生免疫力的水平。然后，研究人员使用他们的方法随意关闭这种复制，该团队表示这一壮举可能使其候选疫苗成为最安全的疫苗。

新方法可改善潜在的HIV疫苗

“安全始终是我们最关心的问题，”化学与生物分子工程副教授魏牛说。“在这种情况下，(这意味着)我们离生成疫苗又近了一步。”

疫苗学家通常更喜欢将身体暴露于弱化的病毒而不是失活的病毒，因为它们赋予更强和更持久的免疫力。但弱化的病毒保留了复制的能力，这意味着它们仍有成为成熟病原体的风险。内布拉斯加州的团队在2014年开始解决这个问题，当时它通过遗传工程改造了一种需要合成氨基酸的HIV病毒 - 一种在体内未发现的合成氨基酸 - 可以复制。

这样做需要团队在HIV的遗传密码中替换三核苷酸序列或感知密码子。每个密码子指示适当命名的转移RNA将其相应的氨基酸添加到成为蛋白质的链中并最终允许病毒复制。因此，研究小组将这些感知密码子中的一个替换为“无意义”版本，而不是在氨基酸装配线上发出停止信号，停止复制所必需的蛋白质的产生。

研究人员随后设计了一种独特的tRNA和伴随的酶，这些酶一起可以理解无义 - 即将其解释为有义密码子。当团队用合成氨基酸提供这种tRNA对时，装配线开始搅拌蛋白质，病毒开始复制。当氨基酸供应停止时，复制也停止了。

这项技术让团队控制了HIV的复制，但它只引发了一个感染周期 - 不足以产生免疫力。研究人员现在已经设法将他们的基因开关嵌入HIV基因组中，因此病毒的每个拷贝都包含该开关并具有复制能力。通过提供一致的氨基酸供应，该团队表明它可以启动有效疫苗所需的多个复制周期。

“机器可以进入下一个周期和下一个周期，”生物科学博士生哲源说。“控制非天然氨基酸的摄食或(限制)更容易。”

其他研究小组已经设法在生物体中产生HIV免疫力，一种疫苗可以保护95%的恒河猴免受病毒感染。许多这样的疫苗依赖于删除HIV基因以限制复制，但病毒对变异的偏爱可以帮助它克服这种防御并且不受限制地复制。

生物科学教授李庆生表示，该团队的无意义密码子，基因转换和合成氨基酸的组合代表了一套特别严格的防止不受限制的复制的保障措施。他说，这种质量可能会扩大其对远离艾滋病病毒的一系列病毒的使用范围。

Niu说，添加更多的无意义密码子将进一步降低发生危险突变的可能性，并且该团队计划在不久的将来探索这种可能性。虽然研究人员到目前为止仅在培养皿中评估了他们的疫苗，但他们希望在明年开始进行小动物试验。

“这是一个重要的里程碑，” 生物科学教授，内布拉斯加病毒学中心成员李说。“如果效果很好，我们需要在进入临床试验之前进入临床前动物模型。这是我们的目标和路线图。”

Niu，Yuan和Li与化学博士生 Nanxi Wang共同撰写了这项研究。郭金涛，化学副教授; 和内布拉斯加病毒学中心的研究技术专家Guobin Kang。

“这是一项真正的多学科研究，单独一个研究小组很难完成，”郭说。

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