《疫苗》從頭蛋白質設計(de novo protein design) 成功誘發具有中和病毒能力的血清(專業閱讀)
「施打疫苗」是預防傳染病傳播的最有效干預措施之一，透過預先接觸病原體之抗原，使免疫系統產生抗體，以保護人體免受感染 (或降低嚴重程度)。但是，許多重要病原體 [例如呼吸道融合病毒 (RSV)、登革熱病毒、HIV 等] 至今依然缺乏有效疫苗。
一般認為，這是因為人體的免疫系統沒有針對病原體「最關鍵的位置」產生抗體所致，錯誤類型的抗體，自然沒有足夠的保護性。這有可能是因為這些「關鍵位置」的抗原性很弱，不易觸發抗體形成，又或者是因為，這些天然蛋白質，在正確摺疊 (folding) 後，露在表面、有功能的部位，往往是由原本不連續的區塊所聚集而成 (請想像用一條繩子編織中國結，成品的一個角落，是由繩子不同片段所組成)，若要以人工合成或表現該抗原表位 (epitope)，並不容易完整呈現其正確結構。
洛桑聯邦理工學院 (EPFL) 工程學院蛋白質設計與免疫工程實驗室 (LPDI) 的科學家開發了一種名為「TopoBuilder」的蛋白質設計運算法，使研究者能夠定義和構建蛋白質拓撲，以穩定想要呈現出來的功能區塊，然後在電腦中進行序列設計和折疊預測，藉此，可設計出不規則和不連續抗原表位的支架，就有如使用樂高積木，一個區塊、一個區塊地建構、組裝成具有新穎功能的人工蛋白質。這在抗體生產方面相當有意義，因為它將可以精確「指導」人體免疫系統產生特定抗體。
為了驗證此一概念，科學家針對呼吸道融合病毒 (RSV) 的融合蛋白 (fusion protein) 設計了三個人工蛋白質，作為抗原，混合在雞尾酒製劑「Trivax」中，然後用以免疫小鼠和非人類靈長類動物，結果成功誘發實驗動物產生具有中和病毒能力的血清！期待未來這樣的平台，能夠協助疫苗製造突破困境，或是提升疫苗研發的速度與效率，以解決類似目前人類面臨 SAES-CoV-2 時的窘境。
資料來源：Medical Xpress、Science (DOI：10.1126 / science.aay5051)
