واکسن نانوذرات برای COVID-19 – ScienceDaily

[ad_1]

قبل از همه گیری ، آزمایشگاه بیوشیمی دانشگاه استنفورد بر تولید واکسن های HIV ، ابولا و آنفلوانزای همه گیر تمرکز داشت. اما در طی چند روز از بستن فضای آزمایشگاهی خود در دانشگاه به عنوان بخشی از اقدامات احتیاطی برای COVID-19 ، آنها توجه خود را به واکسنی علیه SARS-CoV-2 ، ویروس عامل COVID-19 معطوف کردند. گرچه ویروس کرونا در خارج از منطقه خاص آزمایشگاه متخصص بود ، اما آنها و همکارانشان توانستند یک نامزد آینده دار برای واکسن را ایجاد و آزمایش کنند.

کیم ، که ویرجینیا است و لودویگ دانمارکی ، استاد بیوشیمی است ، گفت: “هدف ما ساخت واکسن تک شات است که به سردخانه یا مدار حمل و نقل نیاز ندارد. اگر بتوانیم خوب کار کنیم ، باید ارزان هم باشد.” “جمعیت هدف برای واکسن ما کشورهای کم درآمد و متوسط ​​هستند.”

واکسن آنها ، به طور مفصل در مقاله ای که در 5 ژانویه منتشر شده است در علوم مرکزی ACS، حاوی نانو ذرات پوشیده شده با همان پروتئین هایی است که حاوی خواص سطحی مشخص ویروس است. علاوه بر دلیلی که به آنها کروناویروس گفته می شود – تاج لاتین “تاج” است – این خارها با ادغام با سلول میزبان و ایجاد مجاری برای نفوذ ژنوم ویروسی و ربودن دستگاه های سلول برای تولید ، عفونت را تسهیل می کنند. ویروس های بیشتر خارها همچنین می توانند به عنوان آنتی ژن استفاده شوند ، به این معنی که وجود آنها در بدن چیزی است که می تواند پاسخ ایمنی را تحریک کند.

واکسن های نانوذره اثر واکسن های ویروسی را با ایمنی و سهولت تولید واکسن های زیر واحد متعادل می کنند. واکسنهایی که از ویروس برای رساندن آنتی ژن استفاده می کنند اغلب موثرتر از واکسنهایی هستند که فقط قسمتهای جدا شده از ویروس را در خود دارند. با این حال ، تولید آنها ممکن است بیشتر طول بکشد ، باید در یخچال نگهداری شود و به احتمال زیاد عوارض جانبی ایجاد می کند. واکسن های اسید نوکلئیک – مانند واکسن های Pfizer و Moderna mRNA ، که اخیراً برای استفاده اضطراری توسط FDA تأیید شده اند – حتی سریعتر از واکسن های نانوذرات تولید می شوند ، اما تولید آنها گران است و ممکن است به چند نوبت نیاز داشته باشد. آزمایشات اولیه بر روی موش ها نشان داد که واکسن نانو ذره استنفورد می تواند پس از تنها یک دوز ، نسبت به COVID-19 ایمنی ایجاد کند.

محققان همچنین امیدوارند که بتوان آن را در دمای اتاق نگهداری کرد و در حال بررسی این هستند که آیا می توان آن را به صورت پودر لیوفیلیزه شده حمل و ذخیره کرد. برای مقایسه ، واکسنهایی که در ایالات متحده پیشرفت بیشتری دارند باید در دمای پایین از حدود 8 تا -70 درجه سانتیگراد (46 تا -94 درجه فارنهایت) نگهداری شوند.

ابیگل پاول ، سابق فوق دکترا در آزمایشگاه کیم و نویسنده اصلی مقاله ، گفت: “این مرحله واقعا اولیه است و هنوز کارهای زیادی برای انجام وجود دارد.” “اما ما فکر می کنیم که این یک نقطه شروع جامد برای یک رژیم واکسن تک دوز است که به استفاده از ویروس برای تولید آنتی بادی های محافظ پس از واکسیناسیون متکی نیست.”

محققان همچنان قصد دارند نامزد واکسن خود را به منظور نزدیک کردن آن به آزمایشات بالینی اولیه در انسان تصحیح و اصلاح کنند.

خوشه ها و ذرات نانو

پروتئین سنبله SARS-CoV-2 کاملاً بزرگ است ، بنابراین دانشمندان اغلب نسخه های مختصری را تهیه می کنند که ساخت آنها آسان تر و استفاده از آنها آسان تر است. پس از بررسی دقیق سنبله ، کیم و تیمش تصمیم گرفتند ناحیه ای نزدیک آن را بردارند.

آنها برای تکمیل واکسن خود ، این سنبله کوتاه شده را با نانوذرات فریتین – یک پروتئین حاوی آهن – ترکیب کردند که قبلاً روی انسان آزمایش شده بود. قبل از همه گیری ، پاول با استفاده از این نانوذرات برای تولید واکسن ابولا کار کرد. محققان بهمراه دانشمندان آزمایشگاه ملی شتاب دهنده SLAC ، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی برقی برای تهیه تصویری سه بعدی از نانو ذرات فریتین خوشه دار ، تأیید کردند که ساختار صحیحی دارند.

برای آزمایش موش ، محققان نانوذرات کوتاه شده آنها را با سنبله ها با چهار تغییر بالقوه مفید دیگر مقایسه کردند: نانوذرات با خوشه کامل ، خوشه کامل یا سنبله جزئی بدون ذره نانو و واکسنی که فقط بخشی از سنبله را در هنگام عفونت به سلول متصل می کند. آزمایش اثر بخشی این واکسن ها در برابر ویروس واقعی SARS-CoV-2 نیاز به کار در آزمایشگاه ایمنی زیستی سطح 3 دارد ، بنابراین در عوض محققان از ویروس شبه کرونا ایمن تری استفاده کردند که برای حمل قله های SARS-CoV اصلاح شده است. -2

محققان با نظارت بر سطح آنتی بادی های خنثی کننده ، اثربخشی بالقوه هر واکسن را تعیین کردند. آنتی بادی ها پروتئین های خونی هستند که در پاسخ به آنتی ژن ها تولید می شوند. آنتی بادی های خنثی کننده زیرمجموعه خاصی از آنتی بادی ها هستند که در واقع برای جلوگیری از حمله ویروس به سلول میزبان عمل می کنند.

به دنبال یک دوز واحد ، هر دو کاندید واکسن نانوذره منجر به خنثی سازی سطح آنتی بادی حداقل دو برابر بیشتر از آنچه در انسان هایی که COVID-19 داشتند دیده می شود ، و واکسن نانوذره خوشه کوتاه اثر خنثی سازی قابل توجهی بالاتر ایجاد کرد. پاسخ از واکسن های پرش اتصال با خوشه های کامل (نه ذرات نانو). بعد از دوز دوم ، موش هایی که واکسن کوتاه شده با نانوذرات خوشه ای دریافت کردند ، بالاترین سطح آنتی بادی های خنثی کننده را داشتند.

با نگاهی به گذشته در مورد این پروژه ، پاول تخمین می زند که زمان شروع و اولین آزمایش موش حدود چهار هفته بوده است. وی گفت: “همه وقت و انرژی زیادی برای اختصاص دادن به همان مسئله علمی داشتند.” “این یک سناریو بسیار منحصر به فرد است. من واقعاً انتظار ندارم که در زندگی حرفه ای خود با چنین روبرو شوم.”

کیم ، یک دانشجوی ارشد ، گفت: “آنچه در یک سال گذشته اتفاق افتاده است ، از نظر علمی که می تواند واکسن های مختلفی تولید کند که به نظر می رسد در برابر این ویروس تأثیرگذار است ، واقعاً خارق العاده است.” نویسنده مقاله وی گفت: “تهیه واکسن معمولاً یک دهه طول می کشد ، حتی اگر موفق شوید. این بی سابقه است.”

دسترسی به واکسن

اگرچه واکسن جدید این تیم به طور خاص برای جمعیتی طراحی شده است که ممکن است دسترسی سخت تری به سایر واکسن های SARS-CoV-2 داشته باشند ، اما ممکن است نیازی به برخورد با سایر متقاضیان واکسن نباشد. همه گیری فعلی در این حالت ، محققان آماده بازگشت و پیگیری واکسن ویروس کرونا برای جهانی سازی برای ایمن سازی علیه SARS-CoV-1 ، MERS ، SARS-CoV-2 و ویروس های کرونا هستند که هنوز شناخته نشده اند.

کیم گفت: “واکسن ها یکی از عمیق ترین دستاوردهای تحقیقات زیست پزشکی هستند. آنها یک روش فوق العاده مقرون به صرفه برای محافظت از مردم در برابر بیماری ها و نجات جان انسان ها هستند.” “این واکسن ویروس کرونا بخشی از کاری است که ما در حال حاضر انجام می دهیم – تولید واکسن هایی که از نظر تاریخی دشوار یا غیرممکن است ، مانند واکسن HIV – و خوشحالم که در شرایطی قرار داریم که به طور بالقوه می توانیم اگر دنیا به آن احتیاج دارد اجازه دهید چیزی را تحمل کنیم. “

نویسندگان دیگر از استنفورد شامل کایمینگ ژانگ ، یک دانشمند مهندسی زیستی هستند. Mrinmoy Sanyal ، دانشمند بیوشیمی. شائونگ تانگ ، دانشجوی دکترای بیوشیمی ؛ Peyton Weidenbacher ، دانشجوی تحصیلات تکمیلی شیمی ؛ شانشان لی ، دانشجوی دکترا در مهندسی زیستی ؛ Tho Pham ، استادیار بالینی پاتولوژی در پزشکی استنفورد (همچنین وابسته به مرکز خون استنفورد در پالو آلتو) ؛ و Wah Chiu ، پروفسور Wallenberg-Bienenstock در استنفورد و آزمایشگاه ملی شتاب دهنده SLAC و استاد مهندسی زیستی و میکروبیولوژی و ایمونولوژی. محقق چان زاکربرگ بیوهوب نیز یکی از نویسندگان این مقاله است. کیم عضو استنفورد Bio-X ، انستیتوی تحقیقات بهداشت مادر و کودک (MCHRI) و انستیتوی عصب شناسی Wu Tsai و استاد دانشگاه استنفورد ChEM-H است. همچنین با بیو زوب چان زاکربرگ مرتبط است. چیو عضو م Stanسسه علوم اعصاب استنفورد Bio-X و وو تسای و مدرس دانشگاه استنفورد ChEM-H است.

بودجه این کار توسط MCHRI ، بنیاد تحقیقات سرطان Damon Runion ، م Instسسات ملی بهداشت ، ویرجینیا و بنیاد تحقیقات سرطان DK Ludwig و Chan Zuckerberg Biohub تأمین می شود.

[ad_2]

منبع: unbox-news.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>