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Science | 基于算法設計疫苗的人工蛋白

科學家已經開發出一種用于設計人造蛋白質的方法,該方法可以告訴免疫系統産生哪些抗體,進而可以增強疫苗設計。

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瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)的科學家們開發了一種政策,可以設計出能夠精确指導人體免疫系統産生抗體的人工蛋白質。根據研究人員的說法,這可用于制造更有效的疫苗。

EPFL工學院蛋白質設計與免疫工程實驗室(LPDI)實驗室的Bruno Correia教授說:“當疫苗不能很好發揮作用時,傾向于認為是因為産生的抗體沒有保護性。” “通常是因為免疫系統制造了錯誤類型的抗體。” EPFL小組使用計算方法設計了人工蛋白質,研究人員強調這種蛋白質不存在于自然界中。

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論文共同作者Fabian Sesterhenn說,開發了一種稱為TopoBuilder的蛋白質設計算法。它使研究人員可以建構蛋白質,就像将Lego積木組裝在一起一樣。組裝具有新穎功能的人造蛋白質絕對令人着迷。團隊專注于從頭設計蛋白質,該蛋白質可産生呼吸道合胞病毒(RSV)疫苗。RSV引起嚴重的肺部感染,并且是嬰兒和老年人住院的主要原因。

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Correia說:“盡管進行了數十年的研究,但到目前為止,仍沒有針對RSV的疫苗或治療方法。”

人工蛋白質是在實驗室中建立的,然後在動物模型中進行了測試。研究人員發現,它們觸發了免疫系統,以産生針對RSV弱點的特異性抗體。

Correia說:“新的發現令人鼓舞,因為它們表明,有一天将能夠通過促使免疫系統産生特定抗體來設計針對特定病毒的更有效的疫苗。” “使開發出的疫苗更有效,還有很多工作要做。這項研究是朝這個方向邁出的第一步。”

研究人員認為,從頭建立蛋白質的方法的應用範圍遠遠超出免疫學範圍,它們還可以用于生物技術的各個領域,以擴大天然蛋白質的結構和功能範圍。

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Sesterhenn總結道:“現在可以使用蛋白質設計工具來為其他生物醫學應用(例如基于蛋白質的藥物或功能化的生物材料)建立蛋白質。”

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