Wissenschaftler zeigen, wie eine experimentelle Impfung bietet langfristigen Schutz gegen Ebola

Wissenschaftler zeigen, wie eine experimentelle Impfung bietet langfristigen Schutz gegen Ebola

In das immer wiederkehrende, tödliche Ebola-Ausbrüche in teilen von Afrika, die heute die Gesundheit der Arbeitnehmer haben nun zumindest einige Werkzeuge, um die Krankheit zu bekämpfen: Impfstoffe. Impfstoffe gegen Ebola verabreicht wurden für über 100.000 Menschen, um Datum, aber Sie sind kaum aus der experimentellen Phase. Es ist nicht bekannt, wie gut diese Impfstoffe bieten Langzeit-Schutz für eine Breite Bevölkerung. Zudem wird auf die grundlegenden wissenschaftlichen Ebene, ist der Effekt der Impfung auf das Immunsystem und wie die Immunantwort des geimpften Personen vergleicht mit, dass von Personen, die überlebt haben Ebola-Infektionen nicht bekannt war.

Eine Weizmann Institute of Science-lab vor kurzem gemeinsam mit einem Forscherteam in Köln, Deutschland, um aufzudecken die details der molekularen Reaktion, die Auftritt, in der das Immunsystem nach der Impfung gegen Ebola. Ihre Erkenntnisse können dazu beitragen, die Gesundheit Organisationen entwickeln bessere Strategien für die Eindämmung und Bekämpfung der Krankheit. Die Ergebnisse dieser Untersuchung wurden veröffentlicht in dieser Woche in der Zeitschrift Nature Medicine.

Dr. Ron Diskin der vom Institut der Strukturellen Biologie-Abteilung, erklärt: „Diese Impfstoffe—hergestellt durch rekombinante Methoden anfügen, dass ein Ebola-protein zu einer harmlosen Viren schwer zu produzieren, und so gibt es nicht genug von Ihnen zu impfen, eine gesamte population. Darüber hinaus, der Bürgerkrieg in einigen Bereichen, in denen Ebola grassiert heute die Tatsachen, dass es oft nötig, in den Dörfern, die schwer zu erreichen sind und das wegen seiner Knappheit, der Impfstoff neigt dazu, nur diejenigen, die meisten eng verbunden mit Personen, die bereits krank sind. Verständnis genau, wie die Immunantwort produziert nach der Impfung wird nicht nur helfen, verfeinern Sie die Impfung selbst, es kann uns helfen zu verstehen, ob es funktionieren wird, gegen verschiedene Stämme des virus ist oder ob die Dosis heute ist die beste.“

Die Studie begann in Deutschland, die im Labor von Dr. Florian Klein von der Universität zu Köln. Klein, Immunologe und seine Gruppe sah die Zeichen für die immun Reaktion in Blutproben von sechs Menschen, die erhalten den Impfstoff ein Jahr oder mehr früher. Die Gruppe wies auf die B-Zellen produzieren die Antikörper, die unser Immunsystem memory“—und führte die deep-sequencing, tracing die Linien der Zellen und Isolierung der einzelnen Antikörper, gebunden an virale Proteine.

Zellen aus jeder der sechs Menschen produziert eine Vielzahl von Antikörpern, und Diskin und sein team—darunter Dr. Nadav Elad von der Chemischen Forschung, Unterstützung und Dr. Hadas Cohen-Dvashi in seinem Labor-Gruppe—entschieden, um den Fokus auf zwei zukunftsträchtige diejenigen, die Sie glaubten, waren stark involviert in die langfristige Reaktion des Immunsystems.

Der erste Schritt war, genau zu verstehen, wie und wo die Antikörper binden an das virale Glykoprotein (Teil einer Viren-äußere Membran) im Impfstoff verwendet, und wie sich diese Bindung neutralisiert das virus so effektiv. So zu tun, das team war in der Lage zu nutzen, ein neues Stück der Ausrüstung: ein top-of-the-line -, high-Power-Elektronen-Mikroskop.

In der Tat, diese Studie war die erste, die mit dem neuen Mikroskop, vor kurzem installiert, in das Institut für Elektronenmikroskopie-Einheit. Fortschritte in der Vorbereitung, Erkennung, automation und computergestützte Analyse (von denen einige sammelte Ihren Entwicklern den Nobelpreis im Jahr 2017) gemacht haben, ist dieses neueste version des Elektronenmikroskops in der Lage zu offenbaren, die drei-dimensionale Struktur, praktisch bis auf das Letzte atom, von einem Antikörper gebunden an seine Ziel auf dem Glykoprotein. „Bis vor kurzem, der Arbeit, der strukturellen Biologie beteiligt mühsame Kristallisation und Röntgenstrukturanalyse, ein Verfahren, das könnte dauern mindestens ein halbes Jahr zu Jahr“, sagt Elad. „Wir können jetzt überspringen, die Kristallisation vollständig, und der gesamte Prozess—einschließlich der äußerst engagiert die computergestützte Analyse—abgeschlossen ist, innerhalb von ein paar Wochen.“

Obwohl viele der produzierten Antikörpern durch die B-Zellen gebunden an Glykoproteine—einige anscheinend mehr effektiv als andere—die Arbeitsgruppe konnte zeigen, warum die beiden Antikörper zeichnet sich durch Diskin und seine Gruppe waren sehr effizient zu stoppen das virus. Diese, gebunden an zwei Standorten auf dem viralen Glykoprotein bekannt für Ihre Anfälligkeit, aber Sie gebunden in einer anderen Weise als andere Antikörper, die hatte untersucht worden.

Diskin und die Gruppe waren in der Lage zu unterscheiden, die genaue make-up dieser Antikörper—die Art und Weise, dass es eine so genannte „heavy chain“ kombiniert mit einem weiteren „leichten Kette“—und auf der Karte die genauen Punkte, an denen diese befestigt, um das virale protein. „In der Tat“, sagt Diskin, „die Antikörper, die wir untersucht sind viel effektiver binden als diejenigen, die getestet sind heute zur Behandlung von Ebola.“ Vergleicht man die Karte der Bindungsstellen für die studierte in Ebola-überlebenden, die bekanntlich eine Schutzfunktion, zeigten ein nahezu identisches Muster. Weitere Forschung im deutschen Labor sowie andere getestet, die Antikörper gegen das Ebola-protein—sogar gegen die live-virus—und diese bestätigte, dass der Teil der Immunantwort, der erstellt wurde, durch die Impfung und die wurde untersucht, indem die Gruppe ist tatsächlich wirksam sind, letztlich erklären den Mechanismus des Schutzes.

Obwohl es noch zu wenig Informationen, um uns zu sagen, ob Sie den Impfstoff produzieren können, die eine Immunantwort gegen andere Ebola-virus-Arten, die Untersuchung ergab, dass die Antikörper hat gegen mehrere Isolate einer einzigen Art, und Diskin hofft, dass weitere Forschung wird zeigen, ob, wie Sie hoffen, einen einzigen Impfstoff kann bei der Bekämpfung der Seuche auf dem Kontinent.

Ein weiterer Grund für Hoffnung, sagt Diskin, ist, dass die Versuchspersonen erhielten eine niedrigere dosierte version der Impfstoff hatte eine ähnliche Anzahl von wirksamen Antikörpern, um diese in Fächern, die erhalten hatte, eine höhere Dosis, und dies könnte dazu führen, eine überprüfung der Protokolle für die Verwaltung und möglicherweise nicht leisten, mehr Menschen Schutz.