新设计的疫苗可以帮助消除全球剩余脊髓灰质炎病例
世界各地的公共卫生组织自1988年以来一直在争夺全球根除脊髓灰质炎。通过大规模疫苗接种的努力,小儿麻痹症的发病率下降了99%自那以后,病毒根除从地球上大多数国家。
但是有很多挫折。
一个特别严重的威胁已经在过去的15年里浮出水面。不接种疫苗的人群中,越来越多的脊髓灰质炎病例是由于菌株的病毒源自一个版本的疫苗本身。沙宾疫苗,口服,由生活但是减弱病毒不会生病收件人但对脊髓灰质炎仍将带来持久的免疫力。
然而,通过基因变化,减毒疫苗病毒可以重拾那些能够引起麻痹性脊髓灰质炎。这个过程是如何发生的,以及如何防止它正在积极研究。一种新疫苗故意构造防止脊髓灰质炎病毒恢复毒性可能是答案。
疫苗中病毒减毒或死亡
的脊髓灰质炎病毒喉咙感染细胞和肠。人们通常捕获通过摄取粪便污染的食物或水从受感染的人。
大多数人感染了小儿麻痹症病毒没有症状;大约四分之一的感染导致流感样症状。然而,在大约每200例,该病毒侵入中枢神经系统的细胞,导致瘫痪。
脊髓灰质炎病毒是一个非常简单的病毒。或胶囊,它是由一个shell的蛋白质。在胶囊是一个单链核糖核酸,或RNA编码遗传信息新的病毒粒子。有三种脊髓灰质炎病毒strains-PV1,兵和PV3。免疫一个应变不授予豁免权,另外两名,所以原来的索尔克和沙宾疫苗包括所有三个。
沙克疫苗的注射,由死亡病毒;沙宾疫苗,口服,包含生活但削弱了病毒。这种减毒疫苗的病毒被称为“减”。的口服疫苗更有效和更容易管理比注射疫苗,因此它一直是全球根除脊髓灰质炎的主要武器。
一旦孩子与口服脊髓灰质炎疫苗免疫接种,减弱病毒生活在肠几周,允许孩子发展免疫通过建立抗体。在这段时间里,接受了活病毒的粪便。削弱了病毒的疫苗本身不会引起小儿麻痹症,这可以帮助接种未接种疫苗的人密切接触最近接种疫苗的人。
但口服疫苗后不久成为广泛应用于1960年代早期,研究人员发现,一些病毒再获得的能力导致瘫痪。
作为肠道病毒繁殖,他们发生基因变化,其中一些可以逆转或绕过原基因变化,使他们不那么强。这些疫苗衍生致命病毒很少引起他们接种宿主脊髓灰质炎,但是,当他们人群中流传,使未接种疫苗的人严重的风险。
因为这种风险,大多数发达国家,包括美国,停止使用口服沙宾疫苗,而是依靠几个沙克疫苗的注射。然而,口服脊髓灰质炎疫苗仍然是最可用的,可靠的,疫苗在发展中国家。
微调疫苗接种工作
的一个脊髓灰质炎strains-type 2小儿麻痹症,或PV2-was宣布根除2015年全世界。挑战成为预防新的2型脊髓灰质炎病例,可能源于病毒新接种疫苗的人。
为了防止这些新的2型脊髓灰质炎疫苗衍生的情况下,世界卫生组织发起了一场运动来取代标准口服脊髓灰质炎疫苗只有pv和PV3组成之一。这开关是在2016年完成。
不幸的是,2型脊髓灰质炎病毒继续传播,导致麻痹疫苗衍生脊髓灰质炎。在全球范围内,104例脊髓灰质炎病例,由于这种病毒发生在2018年病例数的三倍,由于野生病毒不是来自疫苗。随着儿童数量的2型脊髓灰质炎病毒没有免疫力增加,这个数字可能会上升。
卫生官员正在努力消除所有口服疫苗和依赖注入含有杀病毒的疫苗。然而,这个计划实施物流和金融发展中国家负担。同时,口服2型疫苗需要停止任何2型脊髓灰质炎暴发。和卫生官员还没有想出如何确保未接种疫苗的儿童不会从突变获得脊髓灰质炎病毒接种疫苗的人。
确保毒性无法恢复
但是,如果研究人员创建了一个从减毒活病毒疫苗,不太可能恢复到毒性?这是一个策略几个研究小组现在正在做。
作为这一努力的一部分,科学家们已经绘制出详细步骤,允许PV2疫苗株恢复毒性。
只是三个简单的基因突变,每个单独的作用都很小,当相结合,大大增加PV2菌株对小鼠的毒性在实验室中,所有三个中发现病毒了最近的疫苗接受者。
毒性也可以恢复在肠道如果兵毒株的遗传物质重组与另一种病毒。第二个病毒可以削弱pv或PV3疫苗,或一个相关的病毒柯萨奇病毒等常见病毒的孩子。
设计的病毒疫苗
有发现2型疫苗病毒如何重新获得毒性,科学家们想出了很多办法,这些特定基因变化是可以预防的。利用分子生物学的工具,他们四个重要改变PV2基因组应该阻止它夺回毒性。
病毒的RNA基因组的一部分必须折叠成一个lollipop-like形状为了蛋白质。这种结构破坏削弱疫苗株,但单一突变毒性菌株允许重新组装。这是不可能发生的,科学家们改变了RNA的基因序列,没有单核苷酸变化会让RNA折叠成稳定的棒棒糖结构。
其次,他们改变了酶的基因序列复制RNA,使其更准确。这样更少的基因突变发生在疫苗接受者的肠道。
第三,另一个变化相同的酶减少病毒可能接的机会与其他病毒的基因的重组。
第四,他们重新安排该病毒的基因,以便替换自己的某些地区与遗传信息从野生病毒RNA,如柯萨奇病毒,将是致命的。
研究人员产生两个候选PV2病毒在实验性细胞生长良好,没有毒性在小鼠模型,遗传稳定。1期临床试验这些病毒制成的疫苗表明,耐受性良好,产生免疫反应和降低了(但不是零)回归相比毒性为兵最初的口服疫苗。
这些和其他新,合理设计的病毒有可能提供良好的保护从脊髓灰质炎减少由于cvdpv创建新的暴发的风险小儿麻痹症病毒。
