Gesundheit

Gestaltung von Impfstoffen aus künstlichen Proteinen

Impfungen sind eine der effektivsten Maßnahmen zur Vermeidung der Ausbreitung von Infektionskrankheiten. Lösen Sie das Immunsystem zur Produktion von Antikörpern, die den Körper schützen vor Infektionen. Aber wir haben immer noch keine wirksamen Impfstoffe für viele wichtige Krankheitserreger wie die Grippe oder dengue-Fieber.

„Wenn ein Impfstoff nicht gut funktioniert, neigen wir dazu zu denken, dass es ist, weil die Antikörper, die produziert werden, sind keine Schutzmaßnahmen“, sagt Bruno Correia, ein professor im Labor für Protein-Design & Immunoengineering (LPDI) in die EPFL School of Engineering. „Es ist in der Regel, weil unser Immunsystem ist einfach die falsche Art von Antikörpern.“ Wissenschaftler in Correia ‚ s lab haben jetzt eine Strategie entwickelt, um design künstlicher Proteine, die sehr genau anweisen, den Körper, das Immunsystem, die Antikörper zu produzieren. Die Studie wurde veröffentlicht in der Zeitschrift Science.

Gebäude-Proteinen, wie Legos

Das EPFL-team erstellt künstliche Proteine entwickelt, mit Hilfe computergestützter Verfahren. „Sie existieren in der Natur nicht“, sagt Che-Yang, ein Ph. D.-student und co-Erstautor der Studie.

„Wir entwickelten ein protein-design-Algorithmus genannt TopoBuilder. Es lässt Sie bauen Proteine praktisch wie wenn Sie setzen Lego Steine zusammen. Montage künstliche Proteine, die neuartige Funktionen ist absolut faszinierend.“, sagt Fabian Sesterhenn, ein Ph. D.-student und co-Erstautor.

Eine Krankheit ohne Impfstoff

Correia team konzentrierte sich auf den Entwurf von de-novo-Proteine können dazu führen, dass ein Impfstoff gegen den respiratory-synctial-virus (RSV). RSV verursacht schwere Infektionen der Lunge und ist eine führende Ursache der Hospitalisierung in den Kindern und in der Altenpflege. „Trotz jahrzehntelanger Forschung bis heute, es gibt noch keinen Impfstoff oder Heilung für den respiratory-synctial-virus“, sagt Correia.

Die künstlichen Proteine wurden in das Labor und dann getestet in Tiermodellen ausgelöst und das Immunsystem produzieren spezifische Antikörper gegen Schwachstellen im RSV. „Unsere Ergebnisse sind ermutigend, weil Sie zeigen, dass wir eines Tages in der Lage zu entwerfen Impfstoffe, die gezielt bestimmte Viren effektiver, indem Sie aufgefordert werden, das Immunsystem zu erzeugen, die bestimmten Antikörper“, sagt Correia. „Wir haben noch eine Menge Arbeit vor uns, um den Impfstoff entwickelte, wirksamere—diese Studie ist ein Erster Schritt in diese Richtung.“