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00002版:【要闻】

浙大最新研究颠覆传统认知

野生活病毒直接用来制备疫苗

  本报讯 疫苗的发明,为人类的健康撑起了一把保护伞。传统方法中,疫苗是将细菌、病毒等病原微生物或其代谢产物,经过人工减毒、灭活等方法制成。

  近日,浙江大学化学系教授唐睿康课题组打破常规,提出了用不需处理的活病毒来制备疫苗的全新思路,于3月24日发表在《自然·生物医学工程》上。

  用野生活病毒直接做成疫苗,这在传统医学界看来是不可能完成的任务,唐睿康课题组摒弃改造病毒的传统思路,决定从材料上寻找突破口。

  “我们希望能通过材料对生命过程的调控,阻断病毒与宿主细胞的联系,又不影响病毒与免疫细胞的相互作用。”唐睿康说。

  课题组研究发现医药领域常用的壳聚糖就是一个理想的材料。这种用从虾壳、蟹壳里提取出来的聚合物制作而成的水凝胶材料里面有很多的小孔结构,就像一个个陷阱,活病毒被放置进去后,其身上带的负电荷与小孔结构中带正电的骨架刚好正负相吸,病毒在陷阱里动弹不得,只好乖乖束手就擒。与此同时,水凝胶材料特有的水通道,又能让体内的免疫细胞顺利进出。为了能吸引更多的免疫细胞,课题组还放入了一个诱饵——碳酸钙纳米颗粒,这样一来就能调动身体免疫细胞,在材料内部完成对病毒的就地剿灭。团队将该复合水凝胶命名为Vax。

  在消灭病毒的同时,免疫细胞提取出病毒抗原信息,转移到淋巴结等免疫器官中,下次有病毒来攻击的时候,免疫系统就能快速反应。浙江大学求是高等研究院副研究员王晓雨说:“以往我们的研究是调控一类细胞,这次我们是对一个系统进行调控,打造一个‘免疫工厂’的局部微环境,从而达到理想的免疫效果。”

  形象地说,这项研究中,材料不仅把病毒关起来,还可以召唤免疫细胞将病毒消灭,同时产生抗体向全身输送。“这样,我们就可以用‘真’病毒调动免疫系统,而过去的策略是用‘假’病毒在模拟演习中获得免疫。显而易见,在实战中获得免疫的策略更为有效。”

  在完成基础研究之后,课题组与军事医学研究院合作,开展了关于寨卡病毒的动物实验。

  课题组将寨卡病毒固定到水凝胶里,注射到皮下,原本是液体的水凝胶遇到体温就变成了果冻状,不会在体内乱跑。所有的免疫反应在皮下隆起的“小疙瘩”里完成。几天后“小疙瘩”消失,一切就像没有发生过一样。28天后课题组再对小鼠进行实验测试,发现所有小鼠都经受住了病毒攻击,没有一只被感染。也就是说,疫苗的有效性达到了100%。

  但这样的制备方法真的安全吗?为此课题组花了5年时间,做了大量实验,不断优化温度、配比等相关参数,确保水凝胶这个“免疫工厂”对外只输出“抗原产品”,同时要把病毒控制在材料范围之内。实验表明,注射载入野生寨卡病毒的水凝胶后的52天,实验小鼠的肝、肾、心、脑等各种器官中检测不到任何病毒成分。

  这项研究颠覆了野生活病毒不能做疫苗的传统认知,给未来疫苗研发带来全新思路。唐睿康说,只要有活的病毒株,把它装到特定材料里面去就能做成疫苗,今后再发生大规模疫情时,就可以快速制备出安全高效的疫苗,构建出免疫屏障。

  唐睿康说,下一步,课题组将继续深入研究材料干预免疫系统的调控体系,希望能应用到更多的生物领域中,实现材料改变生命的更多可能性。

  本报记者 林洁 通讯员 吴雅兰 柯溢能


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