新型冠狀病毒肺炎疫情爆發以來，全球科研隊伍“各顯其能”，競相開發潛在的疫苗和藥物來對抗這種新病毒。而現在，一篇於當地時間19日發表在頂級學術期刊《科學》雜誌上的論文稱，研究人員已確定了新型冠狀病毒用來入侵人類細胞的一種關鍵蛋白質的分子結構，文章稱，“這一‘突破性’的成果可能是開啟新冠病毒疫苗成功之門的鑰匙。”
據《生命科學》網站19日報道，此前發佈的研究表明，冠狀病毒往往通過所謂的“突刺”蛋白入侵細胞，但這些蛋白在不同的冠狀病毒中呈現出不同的形態。美國得克薩斯大學奧斯汀分校分子生物科學副教授傑森·麥克萊倫指出，弄清新型冠狀病毒中刺突蛋白的形態，是確定如何“瞄準”病毒的關鍵。
麥克萊倫（左）和其團隊研究人員 圖據得克薩斯大學奧斯汀分校官網
雖然冠狀病毒利用許多不同的蛋白質來複制和入侵細胞，但突刺蛋白是它用來與受體結合的主要表面蛋白，而受體是另一種充當進入人類細胞“門戶”的蛋白質。當刺突蛋白與人類細胞受體結合後，病毒膜與人類細胞膜融合，使得病毒基因組得以進入人類細胞並開始感染。
“所以，如果能防止兩者結合與融合，就能阻止病毒進入人體，”麥克萊倫告訴《生命科學》，“但是，要瞄準這種蛋白質，你首先需要知道它長什麼樣。”
本月初，一篇同樣發佈於《自然》雜誌的論文公佈了新型冠狀病毒的基因組。利用這一基因組，麥克萊倫及其團隊與美國國立衛生研究院（NIH）合作，確定了構成刺突蛋白的特定基因。然後，他們把基因信息發送給一家公司，後者創造出了這些基因並將其傳回，隨後，研究小組將這些基因注射到實驗室培養皿中的哺乳動物細胞中，這些細胞產生了刺突蛋白。
接下來，研究小組利用低溫電子顯微鏡重建了新冠病毒表面的刺突蛋白在原子尺度上的3D“藍圖”。該藍圖揭示了這種分子的結構，描繪了其每個原子在空間中的位置。
新型冠狀病毒刺突蛋白在原子尺度上的3D“藍圖”。圖據《科學》
“令人印象深刻的是，這些研究人員能夠如此迅速地獲得這種結構，”密歇根大學流行病學副教授奧布里·戈登說道。“這是非常重要的一步，可能有助於開發出一種針對新冠病毒的疫苗。”
哥倫比亞大學梅爾曼公共衛生學院的教授斯蒂芬·莫爾斯也同意這一觀。他告訴《生命科學》，這種突刺蛋白“將是快速開發疫苗抗原和治療的可能性選擇”。他補充說，瞭解這種結構將“非常有助於開發具有良好活性的疫苗和抗體”。
目前，麥克萊倫的研究小組正將這些原子“座標”數據發送給世界各地數十個研究小組，這些小組正致力於研發針對新型冠狀病毒的疫苗和藥物。與此同時，麥克萊倫和他的團隊希望利用這張刺突蛋白圖譜作為疫苗的基礎。
當外來細菌或病毒侵入人體時，免疫細胞會產生一種叫做“抗體”的蛋白質進行反擊。這些抗體與外來入侵者的特定結構結合，被稱為“抗原”。但是產生抗體是需要時間的，因此出現了預防性的疫苗。疫苗就是滅活或減毒的抗原，它們能夠在人體暴露於病毒之前，就訓練人體免疫系統產生這些抗體。
麥克萊倫說，理論上，這種刺突蛋白本身“可能是疫苗，也可能是一種疫苗的變體”。他補充道，當你注射這種以刺突蛋白為基礎的疫苗時，人類會產生針對突刺的抗體，然後如果它們接觸到活病毒，身體就會做好準備。
基於之前對其他冠狀病毒的研究，研究人員採取了引入突變的方式來創造一個更穩定的分子。“這個分子看起來表現得很好，這種結構某種程度上證明了分子是穩定的，這正是研究團隊所希望的。因此，我們和其他人現在將使用創造的分子作為疫苗抗原的基礎。”麥克萊倫表示。他稱，美國國立衛生研究院的同事現在將把這些刺突蛋白注射到動物體內，以觀察蛋白是如何觸發抗體產生的。
然而即便如此，麥克萊倫認為疫苗最終可能在18到24個月後才能問世。他說，這“與正常疫苗開發相比已經相當快了，正常疫苗開發可能需要10年左右”。
紅星新聞記者 王雅林 徐緩 編譯報道
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