더 저렴하고 접근하기 쉬운 b형 헤모필루스 인플루엔자 백신에 대한 잠재적인 열쇠를 발견한 연구

2023년 6월 6일

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하노버 의과대학

b형 헤모필루스 인플루엔자균(Hib)은 어린 아이들에게 수막염, 패혈증 등 심각한 질병을 일으킬 수 있습니다. MHH 임상 생화학 연구소의 연구원들은 박테리아 캡슐의 경로를 해독하고 저렴하고 안전한 Hib 백신을 생산하기 위한 기반을 마련했습니다.

b형 헤모필루스 인플루엔자균(Hib)은 사람의 비강에 서식합니다. 특히 영유아에게 상부 및 하부 호흡기 감염을 유발합니다. 그러나 중이 염증, 수막염 또는 패혈증(패혈증)과 같은 훨씬 더 심각한 질병이 Hib로 인해 발생할 수 있습니다. 박테리아는 캡슐 중합체라고도 불리는 많은 당 사슬로 구성된 껍질로 자신을 둘러싸고 있습니다. 캡슐 폴리머를 사용하면 박테리아가 숙주의 면역 체계로부터 자신을 보호하여 인체에서 생존할 수 있습니다.

Hib에 대한 백신은 캡슐에 당 중합체를 포함하고 이러한 항원에 대한 면역 체계를 훈련시키는 백신을 사용할 수 있습니다. 그러나 생산이 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 이는 항원을 감염성 세균 배양물에서 직접 얻어야 하기 때문에 적절한 수준의 안전성을 갖춘 실험실이 필요하기 때문입니다.

하노버 의과대학(MHH) 임상생화학연구소의 팀 피비그(Timm Fiebig) 박사가 이끄는 팀은 이제 처음으로 캡슐 폴리머의 형성 경로를 완전히 해독하는 데 성공하여 백신 항원을 생산할 수 있는 잠재력을 창출했습니다. 병원균을 사용하지 않고 효소합성으로 저렴하고 안전하게 그들의 결과는 Nature Chemical Biology 저널에 게재되었습니다.

미생물 당생화학(Microbial Glycobiochemistry) 실무그룹 책임자인 Fiebig 박사는 “생합성 경로가 밝혀지면 생물반응기에서 위험한 박테리아를 키울 필요 없이 표준 실험실에서 광범위하게 이용 가능하고 저렴한 전구체로부터 Hib 백신 항원을 훨씬 더 훌륭하게 생산할 수 있습니다”라고 말했습니다. 및 백신 개발.

1990년대 독일에서 도입된 Hib 백신의 높은 효과에도 불구하고, 이 박테리아는 여전히 백신이 접종되지 않은 사회에서 1세 미만 어린이의 세균성 뇌수막염의 주요 원인입니다. 새로 발견된 합성 경로의 단순성 덕분에 백신의 전 세계 배포가 개선될 수 있습니다.

그러나 연구팀은 생산 경로 자체를 해명했을 뿐만 아니라 이 과정을 조절하는 효소에 대해서도 설명했다. "우리는 이제 처음으로 박테리아가 고분자 캡슐을 만드는 방법과 이를 위한 도구로 사용하는 효소를 포괄적으로 이해했습니다"라고 Fiebig 박사는 말했습니다. 이제 이 효소 공장을 안전한 조건에서 시험관에서 재현할 수 있습니다. 가장 중요한 효소는 실제 다당류 캡슐과 백신의 항원을 생성하는 소위 캡슐 중합효소입니다.

효소는 4개의 하위단위로 구성되어 있다. 그 중 세 개는 다른 많은 박테리아의 표면 중합체에서 발생하는 화학적 구성 요소를 전달하고 병원체의 병원성 효과에 기여합니다. 그러나 어떤 효소가 이러한 빌딩 블록을 전달하는지, 이러한 효소가 3차원적으로 어떻게 보이는지는 아직 알려지지 않았습니다. 그러나 이는 항균제 개발과 박테리아가 우리의 면역 체계를 속이는 방식과 감염 정도를 제어하는 ​​새로운 효소를 발견하는 데 매우 중요합니다.