阻塞的网关突变可能阻止脊髓灰质炎疫苗re-evolving毒性

一个无情的疫苗接种运动成功地从世界上大多数根除脊髓灰质炎病毒,减轻疾病负担的99%自2000年以来,防止超过1300万名儿童感染疾病,根据世界卫生组织的估计。然而,在地区疫苗接种仍不完整,在极少数情况下减弱病毒疫苗中使用已经进化的能力逃脱接种疫苗的人,传播到其他,不受保护的个人。

现在一项新的研究由加州大学旧金山分校的研究人员和在以色列特拉维夫大学透露,在每一个疫苗衍生小儿麻痹症爆发,脊髓灰质炎病毒使用相同的三个进化步骤从无害的疫苗发展到一个地区的威胁。在新的研究中,3月23日在线发表于2017年细胞——研究人员绘制出这些关键步骤,确定所谓的“看门人”突变,必须发生在疫苗之前可以发展和恢复完整的毒性。他们利用这些知识来开发一个新的脊髓灰质炎疫苗,应该无法逃脱,导致疫情,他们希望尽快进入临床试验。

“如果能让每个人充分接种疫苗,这将阻止该病毒能够进化和传播,特别是在地区的世界,充斥着冲突和贫穷,很难得到完整的报道,“劳尔Andino说,博士,加州大学旧金山分校的微生物学和免疫学教授和新研究的资深作者。“因此,了解病毒的关键管理发展毒性,并想出策略来阻止它。”

活疫苗优势

根除脊髓灰质炎的努力在世界的许多地方都依赖口服疫苗组成的一个“减”病毒的繁殖能力和传播在人类被大大削弱。与其他疫苗,包括“死亡”病毒或病毒颗粒,活脊髓灰质炎疫苗有几个优点:除了便宜和容易产生在发展中国家,在肠道活疫苗授予豁免权,脊髓灰质炎病毒繁殖。因此,活疫苗授予终身免疫一次治疗之后,关键在世界的一些地方,医生可能只有一个管理疫苗的机会。

然而,在24个或多个场合自2000年以来,活疫苗已再演化感染未接种疫苗的人的能力,在疫苗接种仍不一致或不完整的社区,它可以广泛流传,使病毒完全重新适应人类宿主,导致数百例儿童瘫痪。

在新的研究中,Andino和他的同事们利用一种独特的自然进化实验:每个几十个证据确凿的疫苗衍生脊髓灰质炎流行,根据定义,从病毒基因相同的父:疫苗。在每种情况下,自然选择进化也开转换:从安全危险的流行病毒的疫苗。结果,研究人员能够使用新开发的遗传工具来研究这些事件之间的共性发现进化的关键步骤,需要支持断接。

遵循同样的进化轨迹

的人员吃惊的是,他们发现,几乎所有的流行菌株遵循相同的进化轨迹:首先,三个看门人突变显著增加病毒自我复制的能力,让它快速竞争non-mutant病毒株。第二,两个基因互换与共同的和无害的人类生活在人类肠道病毒使脊髓灰质炎病毒传播更有效地在人类宿主。最后,几个额外的突变后,病毒就几乎与野生脊髓灰质炎病毒。

实验中,研究人员迫使病毒源自脊髓灰质炎疫苗对资源的竞争不仅在细胞培养中产生相同的三个进化步骤,但显示特定的基因变化必须在相同的顺序:如果最初的网关没有发生突变,没有一个可以休息。

这个发现让研究人员开发新的疫苗株的最初的网关突变,突变病毒给生殖边缘不太可能发生,基本上阻塞的进化途径产生了所有疫苗衍生脊髓灰质炎暴发。Andino和他的团队正在这个改进疫苗对第一阶段的临床试验来评估是否可以提供脊灰免疫没有re-evolving毒性的风险。

“我们一开始只是想了解病毒进化的本质使用的自然实验病毒派生的脊髓灰质炎疫情,”Andino说。“这是非常令人兴奋的,从这个非常基本的研究,我们已经结束了的东西可能有助于阻止成千上万的儿童成为完全瘫痪,最终根除这一可怕的疾病。”