科学家推出大米疫苗对抗霍乱

植入大米中的霍乱毒素在小鼠体内引发强烈免疫反应,同时在严酷的酸性消化环境中存活

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引起霍乱的细菌感染肠道,并使受害者的粪便带血。每年在非洲、印度和俄罗斯等地约发生20万例病例。引起霍乱的微生物——霍乱弧菌——通过水和未清洗的食物在宿主之间传播,可以在其中存活近一周。疫苗是存在的,但提供的保护期很短;有些疫苗从在工业大桶中酿造到注射到患者体内都需要冷藏。现在,日本研究人员创造了一种可以作为疫苗的大米品种,并且在室温下可以保存一年半以上。

东京大学的免疫学家清野宏及其同事将负责产生霍乱毒素的微生物的遗传物质插入到水稻植株中,水稻的基因组最近已被测序。这些植物产生了毒素,当将稻米喂给小鼠时,它们引发了对引起腹泻的细菌的免疫力。“我们正在考虑将大米作为一种新的疫苗生产和储存系统,以及天然的疫苗递送载体,”清野说。“在大米中表达的疫苗,或基于大米的疫苗,将成为一种新的疫苗生产和递送到消化道的形式,以启动抗原特异性粘膜和全身免疫反应。”

与传统疫苗相比,大米具有几个优势:它不需要针头、纯化或冷藏。事实上,研究人员在《美国国家科学院院刊》上报告称,大米在室温下储存18个月后仍然有效,并且疫苗在暴露于胃酸时不会溶解。但免疫反应本身将需要定期更新。“口服加强剂对于诱导抗原特异性免疫反应应该是必要的,”清野指出。


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由于稻米颗粒中疫苗的含量各不相同——每粒种子大约30微克——需要制造某种药丸来确保人们获得适当的剂量。水稻植株也必须在严格控制的条件下种植,以确保适当的疫苗生产。“我们没有任何计划以蒸米饭的形式来递送疫苗,”清野说。“基于大米的疫苗粉末形式将以片剂或胶囊形式给药。”

研究人员指出,由于水稻植株不像其他一些转基因作物(玉米、小麦、番茄)那样广泛地散播花粉,并且被广泛种植(不像生产疫苗的香蕉和土豆),因此它们污染正常作物的风险较低,并且具有更广泛的用途。清野补充说,这种基于大米的疫苗不必止步于霍乱。相同的技术可以用于创造含有针对流感、肉毒杆菌或炭疽等疾病的保护作用的稻米颗粒。也许有一天,格言会变成:一日一碗米饭,远离针筒。

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