生物谷報道:美國研究人員通過重新排列脊髓灰質(zhì)炎病毒的遺傳密碼,,制造出毒性較弱的“假”病毒,,注入老鼠體內(nèi)。結(jié)果顯示,,老鼠對真病毒免疫力提高,。“假”病毒發(fā)揮了一般用滅活性病毒制造的疫苗效果。
人造病毒
紐約州立大學(xué)斯托尼布魯克分校的研究人員于2002年制造出這種“假”脊髓灰質(zhì)炎病毒,。研究人員說,,他們重新排列了脊髓灰質(zhì)炎病毒的脫氧核糖核酸(DNA)的4種堿基:腺嘌呤、鳥嘌呤,、胞嘧啶和胸腺嘧啶,。這些堿基組成和排列順序決定生物的遺傳性狀。
堿基通過不同的排列組合成氨基酸,,進(jìn)而構(gòu)成蛋白質(zhì),。同一種氨基酸可通過不止一種堿基排列組合形成,但不知為何,,生物體通??偸瞧珢厶囟ǖ膲A基組合。
研究人員基于DNA的這種特性,,選擇相對“不受歡迎”的堿基組合,,利用獨(dú)特方法制造出一種“軟弱無力”的新型脊髓灰質(zhì)炎病毒。
參與研究的分子遺傳學(xué)和微生物學(xué)教授布魯斯·福切在一份聲明中說:“最終,,我們制造出一種可‘定做’的脊髓灰質(zhì)炎病毒,。它毒性相對較弱,只有很大劑量才會致病,。”
降低毒性
研究人員用這種新型脊髓灰質(zhì)炎病毒給老鼠接種,,接種后讓老鼠感染原本足以致命“原版”脊髓灰質(zhì)炎病毒。結(jié)果老鼠卻存活下來,。
研究人員在發(fā)表在6月27日美國《科學(xué)》雜志的研究報告中寫道,,他們希望通過這種方式,在不導(dǎo)致疾病的情況下利用病毒刺激生物免疫系統(tǒng),達(dá)到疫苗效果,。報告表示,,不同的基因密碼組合可以通過不同方式減弱病毒毒性,“這種‘零敲碎打’的方式可用于減弱多種病毒的毒性”,。報告說:“相對滅活性病毒和活性病毒而言,,這種特性可允許用一種更安全的物質(zhì)來生產(chǎn)疫苗。”
為確保“假”病毒的安全性,,計算機(jī)科學(xué)教授史蒂文·斯齊亞納也參與了這一研究,,利用精確計算,設(shè)計數(shù)以百種的基因變化,,以有效減弱病毒毒性,,同時確保“假”病毒不會再度變異。
新型疫苗,?
這一試驗(yàn)的成功為利用“假”病毒制造疫苗提供了希望,。
世界上大部分國家都通過疫苗防疫的辦法根除了脊髓灰質(zhì)炎。目前,,脊髓灰質(zhì)炎疫苗主要有兩種:一種是脊髓灰質(zhì)炎減毒活性疫苗,,它由活性、但致病力降低的病毒制成,,主要通過口服使用,;另一種為滅活性脊髓灰質(zhì)炎病毒疫苗,通過注射接種,。
但口服疫苗存在安全隱患。疫苗中的病毒仍是活的,,個別身體免疫功能較差者服用后可能因此患上疾?。徊《疽部赡茉谌梭w內(nèi)變異成新品種,,傳染給他人形成疫苗衍生病毒,。因此,研究人員一直在努力尋找一種更安全,、有效,,但又像口服疫苗一樣便于操作的脊髓灰質(zhì)炎病毒疫苗。福切說:“新病毒還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適用于人類接種,,但這一研究方向大有潛力可挖,。”(生物谷bioon.com)
生物谷推薦原始出處:
Science,Vol. 320. no. 5884, pp. 1784 - 1787,,J. Robert Coleman, Bruce Futcher, Steffen Mueller
Virus Attenuation by Genome-Scale Changes in Codon Pair Bias
J. Robert Coleman,1 Dimitris Papamichail,2* Steven Skiena,2 Bruce Futcher,1 Eckard Wimmer,1 Steffen Mueller1
As a result of the redundancy of the genetic code, adjacent pairs of amino acids can be encoded by as many as 36 different pairs of synonymous codons. A species-specific "codon pair bias" provides that some synonymous codon pairs are used more or less frequently than statistically predicted. We synthesized de novo large DNA molecules using hundreds of over-or underrepresented synonymous codon pairs to encode the poliovirus capsid protein. Underrepresented codon pairs caused decreased rates of protein translation, and polioviruses containing such amino acid–independent changes were attenuated in mice. Polioviruses thus customized were used to immunize mice and provided protective immunity after challenge. This "death by a thousand cuts" strategy could be generally applicable to attenuating many kinds of viruses.
1 Department of Molecular Genetics and Microbiology, Stony Brook University, Stony Brook, NY 11794, USA.
2 Department of Computer Science, Stony Brook University, Stony Brook, NY 11794, USA.
* Present address: Department of Computer Science, University of Miami, Coral Gables, FL 33124, USA.