Биологичен „прекъсвач“ приближава учените до създаването на ваксина против вируса на СПИН

Проектирайки биологичен „прекъсвач“ в една отслабена форма на вируса на СПИН, учените от University of Nebraska-Lincoln са успели да повишат безопасността и ефективността на потенциалната ваксина срещу този вирус, който, само в последните 35 години, е взел живота на около 35 милиона души по света.

 

В скорошно научно изследване екипът от учени е демонстрирал, че активирането на този „прекъсвач“ позволява на отслабения вирус на СПИН да се репликира (размножава, дели) на такова ниво, че е много възможно приемника на вируса да изгради имунитет срещу него. След това учените използвали своя специфичен подход, за да „изключат“ тази репликация, изключително постижение, което според изследователите има потенциала да направи тяхната експериментална  ваксина една от най-безопасните, създавани до момента.

 

„Безопасността е винаги най-големия ни приоритет“, кава Вай Ню, професор по химично и биомолекулярно инженерство.“В конкретния случай това означава, че сме с една стъпка по-близо до създаването на ваксина.“ Специалистите в областта на ваксинологията често предпочитат да изложат организма на отслабени вируси отколкото на изцяло неактивни такива, защото те създават по-силен и по-продължителен имунитет. От друга страна, отслабените вируси все още имат способността да се репликират, което означава, че все още съществува риск от това да се превърнат в пълноценни и опасни патогени.

 

Екипът от Небраска е започнал да работи по този проблем още през 2014 година, когато е успял да създаде по генетичен път вирус на СПИН, който се нуждае от синтетична аминокиселина (такава, която не се среща в човешкия организъм), за да започне да се репликира.

 

За да го постигнат, на екипа се е наложило да замени една тринуклеотидна последователност (т.нар. кодон) в генетичния код на вируса на СПИН. Всеки кодон дава инструкции на съответно наименуваната рибонуклеинова киселина да добави съответстващата й аминокиселина, за да се формира верига, която впоследствие се превръща в протеин и способства репликацията на вируса.

 

Така, че екипът разменил един от тези кодони с друг негов вид, който предизвиква спиране на изграждането на аминокиселинната верига, спирайки производството на протеините, които са изключително важни за процеса на репликацията.

 

След това учените създали уникална Т-рибонуклеинова киселина и съпътстващ я ензим, които в комбинация можели да направят смислено, това, което допреди това се струвало немислимо на учените – тоест, да интерпретират тази комбинация като кодон. Когато екипът от учени добавил към тази Т-рибонуклеинова двойа синтетичната аминокиселина, веригата започнала буквално да бълва протеини и вирусът започнал да се размножава. Когато снабдяването с аминокиселината било прекратено, репликацията също спряла.

 

Тази техника предоставила на екипа от учени контрол на репликацията на вируса на СПИН, но и предизвикала само един цикъл на инфекцията, който не бил достатъчен, за да бъде изграден имунитет.

 

В момента учените са успели да вмъкнат своя биологичен „прекъсвач“ в генома на вируса на СПИН, така, че всяко копие на вируса да съдържа в себе си този „прекъсвач“, както и да има капацитета да се репликира. И чрез постоянното снабдяване с аминокиселини, екипът е доказал, че може да инициира множеството цикли, необходими за създаването на ефикасна ваксина.

 

„Механизмите могат да бъдат доведени до следващия и до следващия цикъл“, казва Же Юан, докторант по биологични науки. „Много по-лесно е да се контролират храненето или ограничаването на изкуствено създадената амино киселина.“

 

Други изследователски екипи вече са успели да създадат имунитет срещу вируса на СПИН в някои организми, като една ваксина може да защити 95% от тях от вируса. Редица подобни ваксини са разчитали на елиминирането на гените на вируса на СПИН, за да бъде спряна репликацията му, но склонността на вируса да мутира може да му помогне да превъзмогне тези защитни системи и все пак да продължи да се дели.

 

Кингшенг Ли, професор по биологични науки, казва, че комбинацията от кодона, създаден от екипа от учени, биологичния „превключвател“ и синтетичната аминокиселина представляват един изключително ефикасна съвкупност от мерки за сигурност срещу деленето на вируса. Това й качество може да разшири обхвата на употребата й срещу редица други вируси, казва той.

 

Добавянето на още такива кодони би намалило и вероятността за така опасната мутация на вируса и екипът планира в близко бъдеще да проучи по-задълбочено тази възможност. Независимо, че до момента учените са оценили способностите на ваксината си единствено в лабораторни условия, под микроскоп, те се надяват да започнат изпитания с малки бозайници през следващата година.

 

„Това е наистина значимо събитие“, казва Ли, професор по биологични науки и член на Nebraska Center for Virology. „Ако този метод проработи, трябва да започнем пре-клинични тестове върху животни, преди да започнем със същинските клинични изпитания. Това е нашата цел и пътя ни към успеха.“

 

Ниу, Юан и Ли провели проучването с нанкси Уонг, докторант по химия, Джинтао Гуо, професор по химия и Гуобин Канг, изследовател-технолог към Nebraska Center for Virology.

 

„Това е истинско мултидисциплинарно проучване, което би било много трудно за осъществяване ако всеки от научния екип трябваше да работи самостоятелно“, казва Гуо.

 

Проучването на изследователите е публикувано в сп. ACS Synthetic Biology. Учените получили подкрепа от National Institute of Allergy and Infectious Diseases, който е част от National Institutes of Health, под формата на финансиране с номер 1R01AI111862.

 

Attachments

Подобни Статии

thumbnail
hover

Сурогатна майка – регулации и възможности...

Буквално думата сурогат има значение на „непълен“ или „непълноценен“заме...

thumbnail
hover

Рисковете за сърцето от мръсния въздух...

Проучване на UCLA сочи, че рисковете за сърцето, причинени от замърсяването на ...

thumbnail
hover

Въздействието върху раковите стволови клетки подобрява...

  Откритието на изследователите от UCLA е приложимо и при по-големи тумори к...

Добавете Коментар

Трябва да сте влязли в профила си, за да коментирате.