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抗轮状病毒转基因水稻培育成功,预计上市还需10年

根据8月8日发表在《临床研究杂志》上的一项研究成果,一种能够预防腹泻的转基因水稻为保护发展中国家的儿童提供了一条经济有效的途径。

研究人员通过在水稻基因组中添加一种最初在美洲驼中发现的能够抵抗轮状病毒的抗体,培育出名为MucoRice-ARP1的转基因水稻。轮状病毒是导致婴幼儿严重腹泻的主要原因,据世界卫生组织数据,该病毒每年在全球导致超过52万人死亡,其中85%以上发生在非洲和亚洲的发展中国家。

研究小组用MucoRice-ARP1稻米喂食小鼠,随后使其感染轮状病毒。结果发现,与食用普通稻米的小鼠相比,前者携带的病毒量显著减少。研究人员表示,这种稻米可作为疫苗的补充,在儿童最易感染轮状病毒时提供保护。

然而,该研究的作者之一、日本东京大学的Yoshikazu Yuki指出,这种水稻尚未进行人体测试,因此最终上市可能还需等待10年。自2009年以来,世界卫生组织已建议将轮状病毒疫苗纳入国家免疫规划。但研究表明,这些疫苗在发展中国家效果较差,仅能保护50%至60%的接种人群,而在发达国家这一数字为85%至98%。

造成疫苗效力下降的原因尚不清楚,但该研究的另一位作者、英国利物浦大学的病毒学家Miren Iturriza-Gomara认为,免疫系统减弱可能是关键因素。MucoRice-ARP1水稻可补充现有疫苗计划。Iturriza-Gomara表示,它不会替代疫苗,“但在某些情况下可能非常有用”。例如,这种稻米可供给2岁以下幼儿食用,因为此时感染轮状病毒最为致命。

研究小组发现,用水稀释MucoRice-ARP1稻米研磨成的米粉最有效,但吃米饭或喝米汤也能摄取抗体。Iturriza-Gomara表示,通过降低传播速度,这种转基因稻米在轮状病毒暴发期间也可能有效。此前在孟加拉国进行的临床试验已表明,ARP1抗体能保护人体免受轮状病毒侵袭。

据Iturriza-Gomara介绍,最初在美洲驼体内发现的ARP1是理想的口服免疫疗法,因为它不易被胃酸消化。“美洲驼分泌的单链抗体有两个重要特征:首先,它们非常小,能到达其他抗体无法到达的病原体区域;其次,由于单链结构,它们非常耐酸。”正常人类抗体是双链结构,若口服会被胃酸分解,无法在肠道中发挥作用。

但MucoRice-ARP1稻米需经常食用以确保功效。Iturriza-Gomara说:“一旦有了转基因稻米,最重要的便是种植。”这种水稻易于种植,且作为主食广泛生产,使其成为递送抗体的理想载体。“它还能储存多年而不改变可食性。”

美国约翰斯·霍普金斯大学的轮状病毒研究人员Mathuram Santosham指出,初步结果令人充满希望。“事实上,我们需要进行更多研究,以了解这种干预在人体中的潜在影响。”“同时,重要的是要记住,我们已有一些非常有效的工具,包括轮状病毒疫苗、口服补液和锌补充剂。我们必须确保所有现有工具能为全世界每个儿童所用。”

轮状病毒是引起婴幼儿腹泻的主要病原体之一,主要感染小肠上皮细胞,造成细胞损伤,引起腹泻。轮状病毒每年在夏、秋、冬季流行,感染途径为粪-口途径,临床表现为急性胃肠炎,呈渗透性腹泻,病程一般7天,发热持续3天,呕吐2-3天,腹泻5天,严重时出现脱水症状。

(责任编辑:泉水)