在动物研究中，纳米颗粒处理诱导了针对SARS-CoV-2的抗体

一项新的研究表明，一种促进特定蛋白质生产的生物工程技术可能是对抗导致COVID-19的新型冠状病毒的有效疫苗的基础。

科学家们操纵了一种自然细胞过程，提高了病毒用来感染其他细胞的两种蛋白质的水平蛋白质-纳米颗粒中的增强指令，并将其注射到小鼠体内。不到一个月，小鼠就产生了对抗SARS-CoV-2病毒的抗体。

这项技术涉及改变信使RNA的特定序列，信使RNA是一种将遗传信息转化为功能性蛋白质的分子。虽然这些序列没有被翻译成蛋白质，但研究人员改变了它们的结构，以促进高于正常水平的蛋白质。这些序列被称为非翻译区域(utr)。

该研究的资深作者、俄亥俄州立大学药剂学和药理学副教授董益洲说:“我们已经研究信使RNA四年了，今年早些时候，我们在确定utr的作用方面取得了一些进展，然后COVID-19发生了。”

第三阶段临床试验快速追踪COVID-19候选疫苗虽然正在进行中，但董表示，他实验室的平台提供了一种潜在的替代方案。

“如果目前的疫苗效果良好，那就太好了。如果这个领域需要这个，这是一个选择。它就像疫苗预期的那样起作用，我们可以迅速扩大规模。”“目前，这是一个概念的证明——我们已经证明了我们可以优化信使RNA序列来提高蛋白质产量，产生抗原并诱导针对这些特定抗原的抗体。”

这项研究发表在今天的杂志上先进的材料。

该方法的关键是典型的疫苗开发:利用病原体结构的片段来产生抗原(触发适当免疫反应的外来物质)，并找到一种安全的方法将其引入人体。

但通过利用信使RNA utr，工程技术将抗原设计提升到了一个新的水平，Dong说。

他的实验室研究了两个固定蛋白质组装开始和结束的utr，作为这一过程的调节器，并影响所产生的蛋白质如何与其他蛋白质相互作用。utr本身是一串核苷酸，构成RNA和DNA的分子。

“对于我们的应用，我们试图优化UTRs来改善蛋白质生产过程。我们希望产生尽可能多的蛋白质，这样我们就可以用小剂量的信使RNA产生足够的抗原来诱导对抗病毒的抗体。”

研究小组对已知的新型冠状病毒用来引起感染的两种潜在抗原进行了实验:一种是其表面的刺突蛋白，另一种是刺突蛋白的组成部分受体结合结构域，病毒用它进入宿主细胞——这是复制自身的必要步骤。这两种疫苗都用于其他SARS-CoV-2候选疫苗。

在对这两种蛋白质的信使RNA进行处理后，研究小组将它们包裹在董的实验室之前开发的脂质纳米颗粒中。他们给老鼠注射了实验性疫苗，并在两周后给它们注射了增强剂。在第一次注射一个月后，小鼠体内的免疫细胞吸收了这两种蛋白质的抗原，并产生了针对它们的抗体。

“免疫系统需要一段时间来处理抗原，并让细胞产生抗体，”董说。“在这项研究中，我们在30天后检测到了抗体。”

即使这样疫苗新冠病毒不需要候选人，他正在继续改进这种工程信使RNA的最新方法。

“UTR是一个我们可以应用于任何类型的平台信使RNA。我们正在探索其他治疗方法。”

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