Hiten Madhani 是加州大学旧金山分校医学院的生物化学和生物物理学教授，他的 实验室 研究主持人-病原 真菌感染中的相互作用。 他正在共同领导一个由 IGI 资助的 研究项目 使用酵母产生弱化版本的 SARS-COV-2是， 病毒 导致 COVID-19，然后可用于制作减毒活 疫苗. XNUMX月，他与IGI科普作家Hope Henderson就这个项目进行了交谈。
你的项目的目标是什么？
我们正在努力开发一种针对 SARS-CoV-2 的疫苗。 该项目的目标是开发工具，使我们能够轻松地设计病毒，并使用它们来生产病毒的减弱形式，称为减毒活病毒，该病毒不会导致人类疾病，但可以安全地用于让我们对病毒免疫。
很多人都在致力于疫苗方面的工作。 你的项目如何脱颖而出？
我很高兴很多人都在研究疫苗！ 大部分疫苗在不同阶段的试验中都失败了。 所以，我们需要很多不同的射门！
虽然没有一种疫苗是 XNUMX% 有效的，但从历史上看，减毒活疫苗在预防传播、预防感染和预防疾病方面效果最好。
这实际上是三个不同的终点：某人是否生病，某人的鼻子中是否有病毒复制，以及他们是否传播病毒。
另一件值得一提的事情是，扩大减毒活疫苗的生产很容易，因为它们已经使用了很多很多年。 基本上你所要做的就是在其中种植大量安全版本的病毒 细胞. 每个孩子接种的 MMR 疫苗实际上是三种减毒活疫苗，麻疹、腮腺炎、风疹，具有 85% 至 95% 的超高效率。 对于世界上没有很多资源的地区来说，很难想象除了一种既便宜又易于生产和储存的减毒活疫苗。
最后，这实际上是第一次 CRISPR 用于生产减毒活疫苗。
您生产的疫苗是否有可能不仅适用于 SARS-CoV-2，还适用于未来的冠状病毒？
减毒活疫苗的优势之一是，因为您是 表达 所有的 病毒 蛋白质，你有可能让人们制造出许多不同的抗体来响应病毒蛋白，其中许多在冠状病毒中几乎是相同的。 尤其是 AB 蛋白在这些蛋白中非常相似。 因此，针对 SARS CoV-2 的减毒活疫苗有可能针对所有这些病毒提供保护或提供一些保护。 如果你能产生持久的免疫反应，它们可能至少足以预防严重的疾病。
另一个好处是，我们可以将我们为这种疫苗设计的病毒用于未来的病毒。 例如，如果一种新的冠状病毒出现了明显不同的 Spike 蛋白，我们可以非常迅速地更换这些蛋白质，并为新的冠状病毒制作有针对性的减毒活疫苗。
对于减毒活疫苗来说，这是一个非常有说服力的论据！
是的，很难与之争论。 不过，它们并不容易制作。 除了在印度进行密码子优化的几个团体之外，没有其他人在这样做。 那是因为它更难做到。 它的可预测性较低。 人们担心安全。 但同样，麻疹、腮腺炎和风疹疫苗是减毒活疫苗，非常安全。 您只需要进行适当的安全研究。 只是需要更长的时间。
您是否看到过更早的疫苗，并且可能有一些疫苗获得批准并产生了一些效果，但更有效的减毒活疫苗后来问世？
肯定会是这样。 我的意思是，这是毫无疑问的。 要记住的另一件事是，疫苗的功效在不同的人群中可能会有很大差异，例如儿童、成人和老年人。 所以这些都是巨大的未知数。
因此，我们可能会首先在某些地方或针对某些人群接种不同的疫苗，作为权宜之计。
希望如此！
您对俄罗斯正在发生的事情有什么评论，那里的疫苗未经三期试验就获得批准？
我对此知之甚少，无法做出非常明智的评论，除了说我希望任何科学家都会说的话，那就是在将疫苗用于大量人群之前证明疫苗是安全有效的很重要。
所以，你一直在使用酵母。 酵母与制造减毒活病毒有什么关系？
对于任何病毒，如果你想操纵它 基因组，你必须能够把它变成一个 的DNA 形式。 通常你可以通过使用来做到这一点 菌 作为复制它的工厂。 冠状病毒有很长的基因组，似乎对细菌有毒，所以用这种方式处理它们真的很棘手。 一个小组在 XNUMX 月份的预印本中报告说，他们可以在酵母中做到这一点，这是我的专长。而且 劳尔·安迪诺 与我联系以合作执行此操作。 我们发现酵母可以很好地繁殖病毒基因组的 DNA 形式。 而且，CRISPR 工程在酵母中非常有效！ 事实上，它在酵母中的效果可能比在任何其他生物体中都要好。 因此，我们修改了现有的 CRISPR 工具，以用于酵母中的冠状病毒基因组。 我们可以删除每个人 基因 病毒并测序整个基因组。 正如宣传的那样，它可以进行精确的删除或 突变 使用 CRISPR。 我们现在所处的这个过程的步骤是从酵母中分离出足够多的基因组。 一旦你从酵母中获得足够的基因组拷贝，你会怎么做？
下一个目标是制造减毒病毒——即安全的完整病毒颗粒。
那么如何从 DNA 开始制造病毒呢？ 你做一个 RNA 将您从酵母中纯化的 DNA 复制到试管中，然后将该 RNA 引入哺乳动物细胞。 我们可以在细胞中进行病毒 RNA 复制，但我们还没有产生完整的病毒颗粒。 这很有挑战性，所以我们采取了几种方法。 它迫使我们在现有协议之外进行创新。
假设您能够组装病毒颗粒，接下来的几个步骤是什么？
接下来，我们向病毒基因组引入突变——一次一个或两个突变。 我们正在考虑 70 或 80 种不同的变异病毒。 我们的目标基因主要基于 SARS-1 的文献。 目标是进行突变，从而改变病毒，使其不危险，同时又不会使病毒无法生存。 之后，我们在研究动物中引起疾病。 我们有一只老鼠，它有冠状病毒用来进入细胞的人类 ACE2 受体。 这种疾病在啮齿动物模型中不那么严重，所以我们也在努力制作一种小鼠模型，使疾病看起来更接近人类疾病。
你的实验室现在怎么样了？
我的研究人员在那里，但我在家工作。 我实验室里人的韧性给我留下了深刻的印象。 在这种情况下，他们可以有效地一起工作，即使他们每个人都有不同的时间，对他们的日程安排有不同的限制，有些人在家里有孩子，他们正在在家上学。 但我的意思是——上周三，野火冒出浓烟。 你看着窗外，哦，天哪。
那非常令人不安。
这让我想起了我还是个孩子的时候，圣海伦火山爆发了。 白天变成了夜深人静，那片区域被黑了好几天。 我在西雅图郊外长大，所以这是一个当地的故事，西雅图有一些火山灰喷发。 我记得下楼时，每个人都被电视惊呆了。
你有什么新的检疫爱好吗？
我的妻子 Suzanne Noble 也是加州大学旧金山分校的教授，她一直忙于资助。 她一直在做大部分的烹饪，她让我接手。 我买了一个新的、高端的、不锈钢的、红外线烧烤。 从那以后我每天晚上都在烧烤晚餐！
你在烤架上有什么特色菜吗？
你想听我的旋转吗？ 三文鱼配莳萝、鲶鱼配辣椒粉和大蒜、汉堡，有时还有 Impossible Burgers 和鸡肉 tikka masala。
这项工作由实验室资助 基因组学 Research (LGR)，加州大学伯克利分校/加州大学旧金山分校 (IGI) 和葛兰素史克之间的合作。
