에릭 피터스 작성

버지니아 커먼웰스 대학교 뒤편에 자리잡고 있습니다의과대학연구 건물을 지나 실험실을 지나 좁은 모퉁이 몇 군데를 지나 "고속 단백질 액체 크로마토그래피"와 같은 작업을 수행하는 장비를 지나면 문이 있습니다. TICK ROOM이라고 적힌 작은 연두색 손으로 쓴 표지판을 제외하고는 설명이 없습니다.

빗자루 옷장 크기의 방 안에서 연구원들은 여러 종의 진드기의 살아있는 표본을 보관하고 있습니다. 이 지역 전역의 사슴, 개 등 야생 동물과 가축에서 채집한 진드기는 찾기가 어렵지 않습니다. 진드기는 버지니아에 풍부하며 주의 어느 지역이나 북미와 유럽의 상당 지역에서 발견될 수 있습니다.

이 기생 거미류는 과학자들이 여기 연구실에 있는 이유입니다., Ph.D.는 30년 넘게 일해왔습니다. 그들은 대륙의 진드기 개체수의 꾸준한 증가와 관련하여 증가하는 부정적인 건강 결과에 대응하기 위한 솔루션을 탐색하고 개발해 왔습니다.

문제는 진드기가 매년 거의 50만 명의 미국인에게 영향을 미치는 심각하고 진단하기 어려운 질병인 라임병을 포함하여 여러 가지 쇠약한 질병을 옮기고 전염시킬 수 있다는 것입니다. 감염된 검은다리 진드기에 물려 전염되며, 미국에서 가장 흔한 벡터 매개 질병입니다. 초기 증상에는 특징적인 "과녁 모양" 피부 발진, 발열, 두통 및 피로가 포함됩니다. 일반의가 진단하는 데 더 익숙한 다양한 질병에 대해 이러한 증상을 쉽게 알 수 있기 때문에 조기 발견이 어렵습니다.

그리고 진단하지 않은 채로 놔두면 장기간 감염되면 쇠약해질 수 있습니다. 이는 관절, 심장 및 신경계에 영향을 미쳐 심각한 피로, 관절염, 안면 마비, 근육 및 관절통, 무감각, 심장염, 심장 두근거림, 현기증, 숨가쁨, 기억 상실, 인지 장애, 우울증, 불안, 불면증, 정신병 및 기타 삶을 변화시키는 많은 문제를 일으킬 수 있습니다.

미국에서는 라임병 사례 수가 2000년 이후 두 배로 늘어났으며 이는 나머지 대륙과 유럽에서 심각한 우려 사항입니다.

점점 커지는 위협에 정면으로 맞서고 수십 년의 경험을 바탕으로. 라임병을 발견하고 예방하기 위한 싸움의 최전선에서 더 열심히, 더 효과적으로 일하는 단체는 전 세계 어디에도 없습니다.

2016년에 팀이 개를 위해 개발한 Vanguard crLyme(Zoetis)이라는 새롭고 매우 효과적인 백신이 시장에 출시되었습니다. CrLyme은 현재 북미에서 가장 널리 사용되는 개 라임병 백신입니다. "개 백신이 수카지노사이트 시장을 강타했습니다."라고 라이센스 담당 이사인 Magdalena Morgan 박사는 말했습니다.. 이는 다양한 종류의 질병에 맞서 싸울 수 있는 능력 덕분에 사용 가능한 여러 백신 중에서 가장 좋은 것으로 간주됩니다.

닉 크레이머, 박사. 카지노사이트 의과대학 후보자가 Richard T. Marconi 박사 연구실에서 현미경으로 검은 다리 진드기를 검사하고 있습니다. Cramer는 진드기로 전염되는 세균성 질환인 에를리히증에 대한 백신 및 진단 테스트를 연구하고 있습니다. (민다니엘 상집, MCV재단)

Marconi 팀은 또한 인간에게 꼭 필요한 진단법을 개발했습니다. 진단을 받는다는 것은 올바른 카지노사이트를 받고 증상이 어느 정도 완화되는 것을 의미하기 때문에 이는 매우 중요합니다. 한 가지 예는 리치몬더 크레이그 수로(Richmonder Craig Suro)입니다. 그는 6개월 동안 참을 수 없고 쇠약해지는 불안의 원인을 찾아 헤맨 끝에 마침내 마르코니 연구실 덕분에 라임병 진단을 받았습니다.

"결과를 들으면 말 그대로 하던 일을 멈추고 소리만 지르게 됩니다."라고 Suro는 2017년에 말했습니다. "진단을 받지 않는 것은 정말 고문입니다. 마르코니는 그가 나를 위해 무엇을 했는지 전혀 모르는 것 같습니다."

현재까지 Marconi 연구소는 성공을 누렸고 작업을 통해 수많은 삶을 개선했지만 아직 완료되지 않았습니다. 이제 팀은 라임병이 시작되기 전에 인간에게서 라임병을 멈추는 목표를 세웠으며, 인간 백신 개발에 대한 초기 연구를 통해 통제된 실험실 환경에서 100% 효율성이라는 눈길을 끄는 결과를 얻었습니다.

연구실에서의 깨달음은 새로운 접근 방식으로 이어집니다

마르코니는 다음과 같은 교수입니다카지노사이트 의과대학에서. 그의 바쁜 연구실에는 현재 14명의 직원이 근무하고 있지만 1994년 라임병의 기초 과학에 관심이 있는 34세의 조교수로 카지노사이트에 도착했을 때 그는 처음부터 팀을 구성해야 했습니다.

초기에는 중개 과학이라고 불리는 연구를 기반으로 백신을 만드는 것은 계획에 없었습니다. 기초과학과 이해가 중점이었습니다.

“여기에 있었던 처음 12~13년 동안 우리는 라임병의 분자적 병인이라고 부르는 것을 연구했습니다.”라고 Marconi가 말했습니다. "우리의 초기 목표는 라임병 스피로헤타가 어떻게 신체에 남아 질병을 일으키는지 확인하는 것이었습니다. 관련된 단백질은 무엇입니까? 박테리아는 감염 중에 어떻게 손상을 유발합니까?"

라임병은 스피로헤타라고 불리는 독특한 박테리아 그룹에 속하는 Borreliella burgdorferi라는 박테리아에 의해 발생하며 이름에서 알 수 있듯이 나선형 코르크마개 모양의 구조를 가지고 있습니다. 라임 스피로헤타는 숙주 면역 체계와 직접적으로 연결되는 외부 표면 단백질을 대량으로 생산할 수 있습니다. 라임 스피로헤타는 다양한 환경에 적응하고 자신을 보호하기 위해 자신이 만드는 단백질을 전환합니다.

2007년까지 Marconi 팀은 이러한 외부 표면 단백질 중 하나인 OspC에 매우 관심을 가졌습니다. 이 단백질은 박테리아가 진드기에서 포유동물로 이동하여 감염을 일으키는 데 필요합니다. 따라서 백신의 완벽한 표적입니다.

그러나 OspC 기반 백신을 개발할 때 어려운 점은 전 세계적으로 30개의 서로 다른 OspC 변종이 확인되었으며 라임병 박테리아의 특정 계통은 한 가지 버전만 만든다는 것입니다. 따라서 백신에 하나의 OspC만 사용한다고 해서 다양한 OspC 변종을 생성하는 모든 라임병 변종을 예방할 수는 없습니다.

그래서 Marconi 연구소는 "이러한 모든 변종에 대해 작동하는 하나의 백신을 어떻게 만들 수 있습니까?"라고 묻기 시작했습니다.

어느 날 그의 사무실에서 이 도전에 대해 숙고하면서 Marconi와 그의 팀은 일종의 깨달음을 얻었습니다. 그들은 가장 중요한 OspC 변종의 세그먼트를 모두 포함하는 백신에 사용할 새로운 단일 단백질을 만드는 방법이 있을 것이라고 추측했습니다.

그리고 그날부터 Marconi 연구소는 중개 과학 연구소가 되었습니다.

팀은 면역 반응을 촉발하는 에피토프로 알려진 OspC 조각을 식별했으며 이 부분이 전 세계적으로 매우 다양하다는 것을 발견했습니다. Marconi 연구실의 초기 깨달음을 바탕으로 팀은 키메리토프 기술이라고 부르는 차세대 프로세스를 발명했습니다. 이 접근법을 사용하여 그들은 OspC의 여러 가지 변종의 에피토프 코딩 서열을 포함하는 DNA 분자를 설계했습니다. 키메리토프라는 단어는 키메라(다른 유기체의 일부를 결합하는 것)와 에피토프라는 단어로 구성됩니다.

Marconi 연구실의 학생인 Jade Smith 박사가 라임병을 일으키는 박테리아인 Borreliella burgdorferi 세포 집단을 살펴봅니다. (민다니엘 상집, MCV재단)

“그것은 정말 큰 발전이었습니다.”라고 Marconi가 말했습니다. "당시 추구하던 개념은 아니었습니다. 우리가 키메리토프 단백질 개념 개발에 실제로 앞장섰는데, 지금은 널리 사용되고 있습니다. 정말 많은 관심을 받고 있습니다."

OspC 단백질이 잠재적으로 좋은 백신 후보라는 것이 수십 년 전에 밝혀졌습니다. 그러나 문제는 모든 변형으로 인해 광범위한 보호를 제공하지 못했다는 것입니다.

“예를 들어, 모두가 코로나19에서 배운 것은 새로운 변종이 나타날 수 있고 새로운 변종을 해결하려면 새로운 백신이 필요하다는 것이었습니다.”라고 Marconi는 말했습니다. "라임의 경우에는 새로운 변종이 나오지 않지만 자연적으로 안정적으로 유지되는 다양한 변종이 많기 때문에 약간 다릅니다. 이러한 모든 변종으로부터 보호할 수 있는 백신을 만들어야 합니다. 키메리토프 접근 방식은 이 목표를 달성하는 데 매우 적합합니다."

마르코니가 1994년에 도착했을 때 시작했던 일은 아니었지만, 그의 기본 벤치사이드 연구는 수년에 걸쳐 구축되고 축적되었으며 직접적으로 백신, 진단 및 기타 건강 관리 도구로 이어졌습니다. 이것이 번역 과학의 정의입니다. 벤치에서 침대 옆까지. 아니면 이 경우에는 진드기실부터 진료까지.

재단의 중요한 부분과 그에 따른 발전은 자선 지원이라고 Marconi는 말합니다. 민간 자금은 신속하게 활용될 수 있으며 숙련된 인력, 장비 및 기타 도구를 유치하고 유지하는 데 필요한 자원을 제공합니다. 또한 과학자들은 입증되지 않은 새로운 아이디어를 추구할 수 있습니다. 이를 통해 그들은 탐구하고 과학자가 될 수 있습니다. 종종 기증자는 국립보건원(National Institutes of Health)과 같은 조직에서 더 큰 자금을 지원하는 개념 증명 연구에 초기 자금을 제공합니다.

“자선 활동의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다.”라고 Marconi가 말했습니다. “그것이 없었다면 우리는 환자들에게 혜택을 주는 제품을 탄생시키는 주요 혁신을 이루지 못했을 것입니다.”

라임에 대한 인간 백신 및 새로운 진단 테스트

라임병에 대한 인간 백신의 부족은 오랫동안 마르코니를 괴롭혀 왔습니다.

“저를 지속적으로 괴롭히는 것은 수년간의 연구 끝에 예방 측면에서 우리가 할 수 있는 최선의 방법은 바지를 양말 속에 넣고 '진드기 검사'를 수행하고 퍼메트린이 함유된 스프레이를 뿌리는 것이라는 생각이었습니다."라고 Marconi는 말했습니다. "라임병 발병률이 증가함에 따라 이것이 우리가 할 수 있는 최선이라는 사실을 받아들일 수 없었습니다. 더 나은 방법이 있어야 한다고 생각했습니다."

그의 이전 기본 과학 연구와 개 백신 crLyme에 대한 적용을 기반으로 하고 2019년 국립 보건원의 250만 달러 보조금을 활용하여 Marconi와 그의 팀은 인간 백신 퍼즐 해결에 가까워졌습니다.

그들은 crLyme과 동일한 키메리토프 기술을 사용하는 완전히 새로운 라임병 백신을 개발했지만 이번에는 개에 영향을 미치는 변종보다는 인간에게 영향을 미치는 OspC 변종을 사용합니다.

지난 12월, 팀은 인간을 위한 새로운 백신 제제가 향상된 동물 모델에서 100% 효능을 나타냈다는 소식을 받았습니다.

“정말 흥미롭습니다. 특히 이번 연구가 당신이나 내가 자연에서 라임병에 걸릴 수 있는 방식을 밀접하게 모방한다는 점을 고려하면 더욱 그렇습니다.”라고 Marconi는 말했습니다. “이것이 챌린지 연구를 수행하는 최적의 방법이며 완전한 보호를 제공했습니다.”

개과 백신과 마찬가지로, 새로운 인간 제제에는 OspC 키메리토프 이상의 추가 단백질이 포함되어 있습니다. OspC는 라임병 박테리아가 포유류 내부에 있을 때 활성화되는 반면, OspA 단백질은 박테리아가 진드기 내부에 있을 때 활성화됩니다. 따라서 OspA와 주로 진드기에서 생성되는 두 가지 추가 단백질을 기반으로 하는 백신에 키메리토프를 통합하면 백신에 의해 활성화된 항체로 가득 찬 백신 접종된 포유류의 혈액이 먹이를 먹는 진드기로 들어가 포유류에 들어가기 전에 박테리아를 표적으로 삼을 수 있습니다. 이는 전파 차단 백신으로 알려져 있습니다.

전파 차단 백신이 항상 효과적인 것은 아니며 이 접근법에만 초점을 맞추면 이전 라임병 백신이 실패한 이유가 부분적으로 설명됩니다. 그러나 함께 사용하면 Marconi 연구실에서 개발된 OspA와 OspC 키메리토프는 진드기 내부와 인간 또는 다른 포유류 내부에서 박테리아에 대한 다단계 보호막을 제공합니다.

인간을 위해 특별히 고안된 다단계 보호막이 마련되었고 유망한 결과를 보여주었으므로 프로세스의 다음 단계는 백신의 복용량을 최적화하고 최적의 면역 반응을 이끌어내기 위해 두 키메리토프의 완벽한 비율을 식별하는 것입니다.

팀은 인간 백신을 완성하면서 새로운 진단 테스트도 개발하고 있습니다.

“연구실에서의 우리 전략은 백신 개발과 동시에 진단 분석 작업도 수행하는 것입니다.”라고 Marconi는 말했습니다. "백신 접종을 받은 사람에게서 위양성을 나타내지 않는 진단 방법이 있는지 확인하고 싶기 때문에 이는 중요합니다."

이 새로운 진단의 흥미로운 발전은 측면 흐름 테스트로 작동하도록 설계되었다는 것입니다. 이러한 유형의 테스트에는 샘플을 매트릭스에 적용하고 짧은 시간 안에 결과를 지표에서 확인할 수 있는 임신, 약물 또는 코로나19 테스트가 포함됩니다.

“환자가 있는 동안 임상의나 수의사가 진료실에서 사용할 수 있기 때문에 정말 좋은 종류의 진단 테스트입니다.”라고 Marconi가 말했습니다. 그러면 진단 실험실에서 결과를 확인할 수 있습니다.

이러한 진단 및 백신 개발은 빠르게 진행되고 있으며 Marconi는 몇 년 내에 임상 시험이 시작될 것으로 예상합니다. 그가 라임병과 싸우거나 예방할 수 있는 현재 속도와 낙관주의를 유지한다면, 그의 연구실 뒤편에 있는 작은 TICK ROOM이 언젠가는 실제 빗자루 옷장 역할을 더 잘 할 수 있을 것입니다.