MERS Laborstamm könnte zu einem Impfstoff führen

Wissenschaftler haben einen Stamm des Coronavirus (MERS-CoV) für das Atemwegssyndrom im Nahen Osten entwickelt, mit dem ein Impfstoff gegen den tödlichen Erreger entwickelt werden könnte. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation hat das Virus seit September 2012 bisher 114 Menschen infiziert und 54 Menschen getötet.

Das Team der Autonomen Universität von Madrid ("la Autónoma") in Spanien berichtet über die Errungenschaften in einer Studie, die diese Woche online veröffentlicht wurde mBio.

Sie konstruierten den Laborstamm, genannt rMERS-CoV- & dgr; E, um eine Mutation in seinem Hüllprotein zu haben, die es erlaubt, eine begrenzte Anzahl von Zellen zu infizieren und sich selbst zu replizieren, aber nicht in umgebendes Gewebe ausbreitet und Krankheiten verursacht.

Dies ist ein wichtiges Merkmal für einen Impfstoff, weil Sie genügend Lebendvirus benötigen, um eine Immunantwort zu provozieren und Antikörper zu produzieren, aber nicht so sehr, dass es den Körper überwältigt, um Krankheiten zu verursachen.

Die Forscher sagen, dass mit weiteren Modifikationen, wie zum Beispiel mehr Schutzmaßnahmen in den Laborstamm, es einen brauchbaren Ausgangspunkt für die Entwicklung eines sicheren und wirksamen attenuierten Lebendimpfstoffs gegen MERS bieten könnte.

Co-Autor Professor Luis Enjuanes, der das Coronavirus Lab la Autónoma leitet, wo er und sein Team waren die Molekularbiologie von Coronaviren seit über 30 Jahren zu studieren, beschreibt ihre Leistung als „Kombination aus synthetischer Biologie und Gentechnik.“

"Der injizierte Impfstoff wird nur in einer reduzierten Anzahl von Zellen replizieren und genügend Antigen produzieren, um den Wirt zu immunisieren", erklärt er und fügt hinzu, dass er keine anderen Menschen infizieren kann, selbst wenn er engen Kontakt mit einer geimpften Person hat.

Impfstoff wird benötigt, falls MERS mutiert

Bis jetzt hat MERS, das im Juni 2012 erstmals identifiziert wurde, nicht viele Menschen infiziert, aber der Anteil, der daran stirbt, ist alarmierend hoch und die Gesundheitsbehörden sind sehr besorgt darüber.

Wenn das Virus in eine Form mutiert, die sich leicht unter den Menschen ausbreiten kann, könnte dies zu einer weitverbreiteten Epidemie führen.

Während viel Arbeit unternommen wurde, um Diagnose und Behandlung zu verbessern, gibt es noch keine zuverlässigen Impfstoffe gegen das tödliche Virus.

Das Team von la Autónoma beschritt neue Wege in der Entwicklung von Viren. Sie synthetisierten einen infektiösen Klon von MERS einer veröffentlichten Sequenz seines Genoms und dann mutiert mehrere seiner Gene, einer nach dem anderen, um zu sehen, welche Auswirkungen es auf seine Fähigkeit, kultivierte menschliche Zellen zu infizieren, haben würde, replizieren in ihnen, und dann wieder -infiziere sie.

Sie stellten fest, dass mehrere Genmutationen wenig bedeuteten, aber sie fanden auch, dass Mutationen im Hüllprotein (E-Protein) des Virus es ermöglichten, sein genetisches Material zu replizieren, aber benachbarte Zellen nicht zu infizieren.

Hüllprotein ist ein Schlüsselfaktor

Viele Viren, die Tiere infizieren, bedecken sich mit einer schützenden Hülle, die sie herstellen, indem sie Proteine ??aus den Membranen der Zellen, die sie infizieren (die Wirtszellen), entfernen und sich mit ihren eigenen Glycoproteinen vermischen. Die Hülle hilft dem Virus, in Wirtszellen einzudringen.

Während das Team einen wichtigen Schritt bei der Suche nach einer MERS-Mutation erreichte, die sich zwar vermehren, aber nicht vermehren konnte, war es nicht genug: Um einen Lebendimpfstoff zu produzieren, können Sie keinen Virus haben, der sich überhaupt nicht vermehren kann.

Sie würden riesige Volumina benötigen, um in Menschen zu injizieren, um genug Antikörperantwort zu produzieren, um Immunität zu schaffen.

Der nächste Schritt war also, einen Weg zu finden, um das Virus wachsen zu lassen, aber nicht zu verbreiten.

Sie entdeckten, dass die Lösung darin bestand, eine andere Art von E-Protein in speziellen Zellen bereitzustellen, die es dem Virus erlauben würden, es zu leihen, um mehr Kopien von sich selbst zu machen, aber nicht in sein genetisches Material zu integrieren. Auf diese Weise konnten sie die Anzahl der Zellen kontrollieren, in denen sich das Virus vermehren kann.

Prof. Enjuanes erklärt:

"Um das Virus zu züchten, erzeugen wir sogenannte Verpackungszellen, die das im Virus fehlende E-Protein exprimieren. Das Gen, das für dieses Protein kodiert, ist in die Zellchromosomen integriert und vermischt sich nicht mit den viralen Genen Zellen und nur in ihnen wächst das Virus, indem es das von der Zelle produzierte E-Protein aufnimmt. "

Dies bedeutet, dass Menschen, die mit dem defekten Virus geimpft sind, nicht in der Lage sein werden, das E-Protein zu erhalten, das ihnen hilft, sich leicht auf andere Wirtszellen auszubreiten. In der Tat würde es nach der Produktion von Antigenen absterben, die das Immunsystem trainieren, um eine Infektion durch das MERS-Virus abzuwehren.

Vielversprechend, aber immer noch viel zu tun

Das Team glaubt an die Entwicklung ihres viel versprechenden Impfstoffkandidaten, sie haben einen guten Anfang gemacht. Aber sie sagen, dass es noch ein langer Weg ist, bevor es für klinische Studien bereit ist.

Prof. Enjuanes sagt, dass die Bereitstellung des E-Proteins, das die Ausbreitung des Virus stoppt, nur eine Schutzmaßnahme ist, aber Regulatoren wie die US-amerikanische Bundesbehörde zur Überwachung von Nahrungs- und Arzneimitteln (FDA) verlangen, dass attenuierte Lebendimpfstoffe mindestens drei Schutzmaßnahmen haben. Dies soll sicherstellen, dass sie nicht in virulente Formen zurückkehren.

Das Team untersucht bereits andere sichere MERS-Mutationen.

In zwei Studien, die kürzlich online veröffentlicht wurden, schlugen Forscher vor, dass MERS in Saudi-Arabien in Fledermäusen begonnen haben könnte und dass Kamele ein MERS-Träger sein könnten.

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