ネブラスカ州の科学者らが長期にわたる解明に迫る

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生きた豚を使った長期実験が成功したことは、ネブラスカ州の科学者たちが、安全で長期持続する可能性のある豚インフルエンザに対する万能ワクチンの実現にまた一歩近づいた可能性があることを示している。

この結果は豚肉産業にとって重要であるだけでなく、人間の健康にも重大な影響を及ぼします。 それは、豚が「混合容器」として機能し、さまざまな豚インフルエンザ株や鳥インフルエンザ株が再構成されて人間に感染する可能性があるためです。 実際、2009 年の豚インフルエンザのパンデミックは、H1N1 型の変異株が関与しており、最初に豚で発生し、その後 1 年目に世界人口の約 4 分の 1 が感染し、米国で 12,500 人近く、おそらく世界中で 575,000 人もの死者を出した。 、疾病管理予防センターによると。

「潜在的なパンデミック株のインフルエンザの進化と伝播において豚が果たす重要な役割と、豚インフルエンザウイルスの多大な経済的影響を考慮すると、脆弱な豚集団におけるより効果的なワクチン接種戦略の開発に向けた努力が不可欠である」と同氏は述べた。 Erika Petro-Turnquist 氏は博士課程の学生で、最近『Frontiers in Immunology』に発表された研究の筆頭著者です。

ペトロ・ターンクイスト氏は、ネブラスカ州ウイルス学センターの准教授兼所長であるエリック・ウィーバー氏の助言を受けている。 ウィーバー教授の研究室は、ロスアラモス国立研究所のベット・コーバー氏とジェームス・タイラー氏が共同開発したデータベースのコンピューター技術であるエピグラフを利用して、インフルエンザに対するより広範なワクチンを開発する取り組みの先頭に立っている。急速に変異する。

豚肉生産者は現在、完全な不活化ウイルスと弱毒化した生ウイルスに由来する市販のワクチンを使用して豚インフルエンザを管理しようとしている。 2008年の時点で、米国で使用されているワクチンの約半数は特定の群れ向けに特注で作られていたが、これは豚インフルエンザの進化の速さのため、費用と時間がかかり、あまり効果的な戦略ではなかった。

Epigraph アルゴリズムを使用すると、科学者は数百のインフルエンザ ウイルス変異体の中から無数のアミノ酸配列を分析して、最も一般的な 3 つのエピトープ (免疫システムの反応を引き起こすウイルスタンパク質の断片) のワクチン「カクテル」を作成できます。 これは万能インフルエンザワクチンへの道となる可能性がある。国立衛生研究所はこのワクチンを、少なくとも75％の有効性があり、複数の種類のインフルエンザウイルスを少なくとも1年間防御し、すべての年齢層に適したワクチンと定義している。

「最初のエピトープは通常のインフルエンザワクチン遺伝子のように見えますが、2番目は少し奇妙に見え、3番目はよりまれです」とウィーバー氏は述べた。 「私たちは進化を逆行させ、免疫系が病原体として認識するこれらの配列を元に戻しています。コンピューターを使ってそれらを再結合させており、そこからこのワクチンの力が生まれ、このような病原体に対して非常に優れた防御を提供します。」多種多様なウイルス。」

有効性を高める別の戦略では、風邪のような症状を引き起こす一般的なウイルスであるアデノウイルスを介してワクチンを投与します。 これをベクターとして使用すると、自然のウイルス感染を模倣して追加の免疫反応が引き起こされます。

2年前、ウィーバー氏のチームは、マウスとブタでの実験に基づいた最初の結果を雑誌『ネイチャー・コミュニケーションズ』に発表した。 これらの発見は、エピグラフが開発したワクチンが、広く使用されている市販のワクチンや野生型インフルエンザ株よりもはるかに幅広い種類の株に対して免疫応答の特徴と生理学的防御をもたらしたことを示した。

この追跡研究は明らかに、アデノウイルスベクター化ワクチンの発症と持続期間を完全な不活性ウイルスワクチンと比較した初の縦断的研究である。 ペトロ・ターンキスト氏とウィーバー氏は、畜産学部のマシュー・ペカレク氏、ニコラス・ジャンジャケ氏、ヒエップ・ヴー氏、研究経済開発局のセドリック・ウールッジ氏、ネブラスカ州獣医診断センターのデビッド・ステフェン氏とともに、ヨークシャーの雑種雌15頭を観察した。豚は、市場で販売される豚の典型的な寿命である約 6 か月にわたって飼育されます。

5人からなる1つのグループにはEpigraphワクチンが投与され、5人からなる2番目のグループには市販の全不活性ウイルスワクチンが投与され、5人からなる3番目のグループには対照群として生理食塩水が投与されました。 豚は生後3週間で最初のワクチン接種を受け、3週間後に追加接種を受けた。 彼らの抗体レベルと T 細胞応答は、最初の 1 か月間は毎週、その後は 30 日ごとに測定されました。 生後6か月の時点で、彼らはワクチンに直接含まれる豚インフルエンザとは異なる株の豚インフルエンザに曝露された。

エピグラフワクチンを接種したブタは、ワクチンに対する抗体とT細胞の反応がより迅速かつ長期にわたって示されました。 豚インフルエンザウイルスに曝露された後、エピグラフワクチン接種を受けた豚は、ウイルスの排泄が少なく、感染症の症状が少なく、免疫系の反応がより強いという、病気に対する防御力が大幅に向上したことが示されました。

「ワクチンを接種したとき、これらの豚の体重は約5ポンドでしたが、6か月後の研究終了時には400ポンドを超えていました」とウィーバー氏は語った。 「このワクチンがその成長率を超えて維持できるというのは、ある意味驚くべきことです。動物の成長に合わせてワクチンも拡大し続けます。」

ウィーバー氏のチームは引き続き研究を進めており、次のステップには大規模な研究や、場合によってはワクチンを市場に出すための商業提携も含まれる。

「こうした研究を回数を重ねるほど、このワクチンが現場で成功するという確信が高まる」とウィーバー氏は語った。