瘧疾是一種由瘧原蟲造成的、通過瘧蚊傳播的性急性寄生蟲傳染病。在世界范圍內(nèi)，每年受該病威脅的人數(shù)近5億，致死人數(shù)在100萬到200萬之間。雖然目前已有部分疫苗能夠起到防止感染的作用，但由于價格昂貴無法在易感地區(qū)大范圍推廣。
 
領(lǐng)導(dǎo)該項研究的加州大學(xué)圣迭戈分校生物學(xué)教授斯蒂芬·梅菲爾德說，制造抗瘧疾疫苗面臨的一大挑戰(zhàn)就是必須找到能生產(chǎn)出具有復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)、類似于寄生蟲生產(chǎn)出來的蛋白質(zhì),只有這樣才能使人體產(chǎn)生抗體，擾亂瘧疾的傳播。目前，大多數(shù)疫苗的制造都采用由工程菌生產(chǎn)出的簡單蛋白質(zhì)，復(fù)雜蛋白質(zhì)也可以生產(chǎn)，但需要使用哺乳動物細(xì)胞培養(yǎng)，過程復(fù)雜且較為昂貴;此外，人工生產(chǎn)過程中還會伴隨發(fā)生一種被稱為糖基化的過程，使這些蛋白質(zhì)表面附上一層糖。引發(fā)瘧疾的寄生蟲所生產(chǎn)的就是一種復(fù)雜蛋白質(zhì)，但這些寄生蟲并不會讓糖附著在這些蛋白質(zhì)上。“如果你有一個被糖包裹著的蛋白質(zhì)并將其作為疫苗注入某人體內(nèi)，這些‘疫苗’對抗的將是糖而不是那些侵入機(jī)體的有害蛋白。”梅菲爾德說。
 
為解決這一問題，研究人員曾嘗試通過無糖的細(xì)菌制造疫苗，而后再將其折疊成正確的三維形狀，但效果并不理想。之后，他們將注意力轉(zhuǎn)向了一種可以食用的綠藻，這種名為萊茵衣藻的藻類如同果蠅和大腸桿菌一樣，在實(shí)驗(yàn)室中的使用極為廣泛。此前就有研究表明，可以使用萊茵衣藻生產(chǎn)如單克隆抗體和生長激素這樣的復(fù)雜蛋白。
 
這引起了在梅菲爾德實(shí)驗(yàn)室工作的博士后研究員詹姆斯·格雷戈里的注意，他設(shè)想，如果能夠通過藻類生產(chǎn)復(fù)雜蛋白，將能解決上述問題。目前對抗瘧疾的zui大困難就是抗瘧疾疫苗的生產(chǎn)成本較高，而藻類不但成本低廉，還幾乎可以在地球上任何有水的地方進(jìn)行生長，無論是池塘里還是浴缸中。
 
梅菲爾德小組的研究人員隨即與該校熱帶病專家約瑟夫·文斯利用這一方法制造出抗瘧疾疫苗，并在實(shí)驗(yàn)室中對小鼠進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)鼠體內(nèi)產(chǎn)生了抗體，成功阻止了蚊蟲對瘧疾的傳播。
 
格雷戈里說，雖然目前還很難說這種疫苗是的，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種由藻類生產(chǎn)的蛋白成功產(chǎn)生了抗體并阻止了瘧疾傳播。就目前而言還沒有比這更經(jīng)濟(jì)有效的抗瘧疾疫苗生產(chǎn)方法。
 
研究人員已經(jīng)對該發(fā)現(xiàn)申請了，下一步他們將確定這種疫苗能否在人體中起效，以及能否通過直接食用的方式產(chǎn)生抗體。