比头痛

你可能没有听说过它,但有危险的微小生物脑膜炎奈瑟氏菌,也被称为脑膜炎球菌。这是一个细菌,由一个单一的细胞。通常,脑膜炎球菌安静地生活在我们的鼻子或喉咙好几个月。有时,当我们生病或虚弱,它可以从鼻子到血液,引起疾病。

脑膜炎球菌的原因是一个叫脑膜炎的严重疾病,最初会引起发烧,呕吐,头痛,就像一个简单的流感。然后,细菌开始穿过身体和成长非常快,到达血液、神经和大脑(图1)。脑膜炎球菌性脑膜炎会导致死亡几个小时。对于那些生存,可不幸的是导致生理和心理障碍,截肢的胳膊、腿、手指和脚趾。婴儿和儿童特别容易受到脑膜炎球菌病,和残疾可以发生在一半的病例。为什么没有你以前听说过这样的可怕的细菌吗?因为它不是很常见。疾病是最出现在非洲,撒哈拉沙漠以南,每年有30000人生病。但有时脑膜炎球菌遍布世界,经常出现在小暴发(通常在学院和迪斯科舞厅聚会的年轻人,例如)或大流行。那么,我们如何避免这种糟糕的疾病?好吧,,疫苗!

寻找弱点

脑膜炎球菌是什么样子?像所有其他细胞,它是由膜包围,许多结构,称为抗原,位于。这些抗原帮助细菌附着在我们的鼻子和生存在我们的身体。覆盖膜,meningococci盾牌,叫做胶囊,保护他们的环境,最重要的是,从身体的防御。人体需要一些时间来准备抵抗脑膜炎球菌,当身体准备破坏细菌,它已经太迟了:脑膜炎球菌繁殖迅速在血液里,进入器官和大脑,并导致巨大的损失。

胶囊,这种细菌的主要防御机制,也可以是我们最好的武器。科学家们发现,我们可以注入这个胶囊的一部分健康人教身体如何击败脑膜炎球菌。就像显示识别小偷的警察,这样他们就可以阻止他偷。这节课被称为接种。

B细胞是警察我们的身体的一部分,要求保护我们免受脑膜炎球菌。B细胞产生的分子抗体。抗体是释放到血液和坚持的细菌,像一个标签。标记后,身体会破坏细菌之前造成任何伤害。

脑膜炎球菌疫苗的历史

第一个的细菌性脑膜炎球菌疫苗胶囊唯一保护成年人,只有很短的一段时间。在儿童,人口最容易受到脑膜炎球菌病,这些疫苗并不有用。原因是胶囊就只能招募B细胞,但它不叫采取行动其他防御细胞,T细胞,这是极其重要的保护儿童。T细胞不产生抗体但指导B细胞如何做出更好的,更精确的抗体和长时间的这样的教练。感谢我们的T细胞,我们的身体能记住感染多年,准备战斗更快如果相同的有机体回来的藏污纳垢之所。那么我们如何保护儿童如果胶囊是不够的?

在1990年代科学家解决了这个问题:使用化学,他们与胶囊的另一个分子,是极具吸引力的T细胞(1]。这个分子来自其他讨厌的细菌,如白喉、破伤风,它被称为载体蛋白因为它提供了T细胞的胶囊。通过这种方式,可以刺激B细胞和T细胞疫苗。这聪明的想法导致了所谓的创建结合疫苗今天,这是常用的世界。

然而,脑膜炎球菌是伪装大师:胶囊可以不同类型:a, B, C, W,和y .如果身体产生抗体特定类型,它们不是预防。对所有类型得到保护,我们应该教我们的身体认识到所有五个胶囊的变体。共轭高度预防疫苗类型A, C, W,和y但是B型呢?脑膜炎球菌有一个打扮的套…

脑膜炎球菌B:最后的边疆

脑膜炎球菌疫苗的开发B代表现代医学的一个里程碑(2,3]。脑膜炎球菌B是疾病的主要原因在美洲,加拿大,欧洲,亚洲,和许多其他国家。B的绊脚石是胶囊不会导致抗体产生,甚至与接合技术。偷偷摸摸的脑膜炎球菌B使用复杂的策略:在我们的细胞,其胶囊模仿糖礼物,这样它可以掩护下作为一个无害的人类细胞。因此,通过攻击脑膜炎球菌B胶囊,身体也伤害自己的细胞,这就是为什么免疫系统没有反应。许多科学家得出的结论是,使用胶囊对抗脑膜炎球菌B可能风险太大。新技术需要克服这一挑战。

一种由内到外的革命

如果使用众所周知的方法不能解决问题,你必须发明新的东西!而不是寻找一些细菌外清晰可见,就像它的胶囊,科学家们决定研究该细菌更深入,看它的DNA。所有细菌的DNA就像一个目录组件执行功能的细菌。使用现代实验室设备,DNA可以像文本阅读,就像你在做这个手稿(超过20亿个字母和脑膜炎球菌的DNA中包含超过2000个单词!)。阅读时,你可能会认识单词,你不知道,并使用一个字典搜索它们的含义。好了,这正是发生脑膜炎球菌b .科学家阅读它的DNA发现未知细菌组件,像其他类型的胶囊,可以良好的目标人体的防御系统。这种方法,从外到内,被称为反向疫苗学世界上,代表了革命的疫苗(图2)。

复杂的计算机算法被用来屏幕的整个DNA B型脑膜炎球菌和几个月的工作都需要从2000年开始,到600年潜在的抗原,最后三个最好的(4]。三大组件被称为NadA, fHbp, NHBA。

这三种抗原的能力发挥重要作用脑膜炎球菌B引起疾病(图3一)。NadA粘性抗原,是锚,让细菌坚持人类的内部墙壁鼻孔。当穿过鼻孔细胞和细菌进入血液,他们开始繁殖,达到所有的器官。循环血液中没有受到抗体,脑膜炎球菌已经进化出几个傻瓜身体的防御机制。脑膜炎球菌使用fHbp和NHBA作为胶表面涂物质通常由人体,使其“看不见的。“然而,现在我们知道这些技巧,我们可以指导免疫系统产生的抗体反应,fHbp, NHBA和我们可以阻止脑膜炎球菌伪装机制。通过结合这三种脑膜炎球菌组件与第四个组件,PorA,第一脑膜炎球菌疫苗B,叫4 cmenb,诞生了。

拯救儿童脑膜炎球菌B

英国是第一个国家决定保护儿童小说4 cmenb疫苗,通过引入这种疫苗在2015年国家免疫计划(5]。在此后的5年,在英国约有500万儿童已接种新疫苗。所示图3 b,使用4 cmenb阻止了一例脑膜炎球菌病每4天!今天,4 cmenb疫苗可在世界各地的42个国家,帮助保护成千上万的婴儿、儿童和青少年从危险的脑膜炎球菌病。

术语表

疫苗:↑纯化组件注入训练身体记住一个传染性生物体,所以当我们为真正的感染,我们不生病。

抗原:↑一个组件可能导致保护的有机体。疫苗使用一个或多个抗原教身体如何抵御疾病。

胶囊:↑护盾,围绕一种细菌,保护环境和我们的免疫细胞。

抗体:↑分子结合外国的组件(比如细菌胶囊或抗原。人体的防御系统识别抗体“标签”和行动来阻止感染。

载体蛋白:↑一个分子获得细菌来说是极具吸引力的T细胞。它是用于共轭疫苗。

结合疫苗:↑细菌的疫苗由胶囊与载体蛋白。它可以激活B细胞和T细胞,保护儿童免受脑膜炎球菌A, C, W, Y。

反向疫苗学:↑研究生物体的DNA疫苗来识别新组件。

的利益冲突

SP, VM、议员和RR是葛兰素史克集团公司的全职员工。这项工作是由葛兰素史克生物制品公司,公司生产有直接经济利益和市场营销疫苗。

确认

我们感谢乔治·柯西艺术品。

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引用

[1]↑Micoli F。,Del Bino, L., Alfini, R., Carboni, F., Romano, M. R., and Adamo, R. 2019. Glycoconjugate vaccines: current approaches towards faster vaccine design.疫苗专家启18:881 - 95。doi: 10.1080 / 14760584.2019.1657012

[2]↑Rappuoli, R。,披萨,M。,Masignani, V。,和Vadivelu, K. 2018. Meningococcal B vaccine (4CMenB): the journey from research to real world experience.疫苗专家启17:1111-21。doi: 10.1080 / 14760584.2018.1547637

[3]↑Masignani, V。,披萨,M。,和Moxon, E. R. 2019. The development of a vaccine against meningococcus B using reverse vaccinology.前面。Immunol。10:751。doi: 10.3389 / fimmu.2019.00751

[4]↑披萨,M。,Scarlato, V., Masignani, V., Giuliani, M. M., Aricò, B., Comanducci, M., et al. 2000. Identification of vaccine candidates against serogroup B meningococcus by whole-genome sequencing.科学287:1816-20。doi: 10.1126 / science.287.5459.1816

[5]↑Ladhani, s . N。安德鲁斯,N。,Parikh, S. R., Campbell, H., White, J., Edelstein, M., et al. 2020. Vaccination of infants with meningococcal group B vaccine (4CMenB) in England.心血管病。j .地中海。382:309-17。doi: 10.1056 / NEJMoa1901229