CRISPR基因編輯後的寄生蟲帶來獨特的新疫苗

每年約有200萬人患有一種稱為利什曼病的皮膚病,這種病是由利什曼大寄生蟲引起的。幾個世紀以來,人類一直在與這種寄生蟲作斗爭,一些文化已經採用一種原始的接種方式來預防感染。這種古老的療法被稱為利什曼化,即故意用活的寄生蟲感染一個人。這個過程會產生輕微的皮膚感染,而一個人的免疫系統有希望克服這種感染,使人對寄生蟲有終生免疫力。

然而,這種傳統的治療方法今天很少使用,因為病人往往會遭受皮膚病變的折磨,可以持續數月。

CRISPR基因編輯後的寄生蟲帶來獨特的新疫苗

在一個將古老的治療方法與21世紀的尖端技術相融合的奇妙例子中,一個科學家團隊對利什曼寄生蟲進行了基因編輯,以限制其感染力。這使得寄生蟲能夠以疫苗的形式給患者注射,產生長期免疫力而不會導致疾病。

“這樣的活疫苗是最好的疫苗,但有可能在一些人身上引起嚴重的疾病,”來自俄亥俄州立大學的新研究的聯合首席研究員Abhay Satoskar解釋說。”我們利用現代技術完善了這一概念,製造了一種不會引起臨床疾病但可以誘導免疫力的寄生蟲。”

研究人員利用CRISPR基因編輯技術,從寄生蟲中刪除了兩個特定的基因,以阻止它產生一種名為centrin的蛋白質,這種蛋白質負責支持寄生蟲的物理結構。當寄生蟲缺乏centrin時,它仍然可以進入宿主細胞並進行復制,但速度明顯減慢,這意味着感染不會導致疾病。

“所以我們基本上是在使用利什曼化這種概念,且CRISPR技術大大提升了允許我們這樣做的可容忍度,”Satoskar說。”寄生蟲無法增殖,所以它們會死亡。但它們在體內持續存在八到九個月,這足以產生獲得性免疫力。”

在他們的研究中,研究人員記錄了這種前瞻性新型疫苗的廣泛開發和動物測試。該研究表明,CRISPR編輯的寄生蟲在沙蠅的動物模型中不會引起疾病,沙蠅通過咬合傳播寄生蟲,而小鼠也不會。另外,在大多數動物試驗中,包括在免疫系統受損的小鼠中,突變寄生蟲有效地產生了完整的免疫力。

“多種動物測試也確保了基因組不會恢復正常,”Satoskar補充道。”而且我們發現,如果一隻沙蠅在疫苗所在地叮咬,並將變異的寄生蟲帶入野外,寄生蟲就無法生存。所以它對環境是安全的。”

研究人員現在希望在未來兩年內開始第一階段的人體試驗。Satoskar還表示,這種疫苗的成本很可能低於5美元一劑,為最終在那些受災最嚴重的熱帶國家廉價而方便地推廣提供了希望。

這項研究發表在《自然通訊》雜志上。

來源:cnBeta