模仿植物中的糖结构在开发针对胃蠕虫Ostertagiaostertagi的有效疫苗方面发挥着至关重要的作用。瓦赫宁根大学研究中心(WUR)的RuudWilbers与根特大学和莱顿大学医学中心的研究人员通过概念验证研究证明了这一点。

他们的研究表明，植物中生产的疫苗可以保护奶牛免受寄生虫侵害。这些见解已发表在《科学报告》的一篇文章中，将为更快、更可持续地开发寄生虫疫苗提供跳板。

胃蠕虫感染是奶牛的常见病症。感染会导致牛奶和肉类产量下降，如果蠕虫负担较高，甚至会导致疾病。因此，受感染的奶牛需要接受驱虫剂治疗。但据研究员RuudWilbers称，这正在产生新的问题。

“过度使用这些药物，例如施用过于频繁和剂量错误，会导致寄生虫对药物产生耐药性。特别是在西方世界，大量畜牧业是集约化的，耐药性是一个日益严重的问题。”

更重要的是，威尔伯斯继续说道，驱虫并不能提供可持续的解决方案。“它只是确保将寄生虫从动物体内清除。但第二年，如果奶牛通过吃草摄入鸡蛋，感染可能会卷土重来。由于受感染的奶牛每次排便都会传播鸡蛋，牧场仍然受到污染，从而使寄生虫保持活力“驱虫剂的另一个问题是，我们不知道它们到底有什么作用。它们最终也可能进入肉类和牛奶中，并传播到环境和土壤中。”

目前的疫苗生产不理想

一种更有效、更可持续的方法是给奶牛接种寄生虫疫苗。威尔伯斯表示，目前有三种针对寄生虫的疫苗可用。“唯一的问题是，为了生产这些疫苗，你别无选择，只能感染动物。抗原是从活的寄生虫中分离出来的。这种方法是不可取的，主要是因为你必须感染健康的动物。如果“你想大规模开发疫苗。这是因为你需要大量受感染的奶牛才能获得足够的疫苗。”

另一种生产方法使用重组表达系统。这涉及将寄生虫抗原DNA的遗传密码插入另一种生物体，例如酵母或细菌。威尔伯斯说：“这个过程产生了开发疫苗所需的抗原。这种方法的唯一问题是它对胃蠕虫不起作用。根特大学的研究人员花了十年时间试图识别正确的抗原。但他们发现，如果你在酵母中制造它，这就不再有效。这是因为其他生物体无法重建寄生虫的天然糖结构(聚糖)。”

在希腊的一次会议上，威尔伯斯与根特的研究人员取得了联系，并了解了他们面临的问题。“我在那里参加了一场关于在我们的植物表达系统中制造蠕虫蛋白的演讲。我们联手开始研究如何在植物中模拟寄生虫的蛋白质。最初，我们与LUMC一起研究了寄生虫的糖成分以及相似程度“它与植物的聚糖不同。与其他蠕虫寄生虫相比，胃蠕虫中的聚糖并不是很复杂。我们弄清楚了它们上面有哪些糖残留物以及制造它们需要哪些酶。”

威尔伯斯说，植物相对于其他表达系统的主要优点是植物具有很少的操纵糖的酶。“这使得移除现有的糖结构并从‘裸’结构开始变得很容易。可以说，从这里开始，你可以通过将方糖和选定的酶放在其顶部来构建一个新的结构。这有点像乐高“对于专家来说。植物也能耐受这种修饰。然后，我们允许新结构的酶与抗原一起在植物中表达。”

概念验证研究显示疫苗的有效性

通过概念验证研究，研究人员表明糖成分确实对疫苗的有效性至关重要。“这一发现是《科学报告》文章的中心焦点。之前的研究表明了这一点，但缺乏确凿的证据。这一发现将为牲畜中其他寄生虫(例如肝吸虫)以及人类寄生虫的疫苗提供跳板。我们现在将开展几个项目来进一步探索潜力。预计模仿植物中的糖结构将加速针对蠕虫寄生虫的疫苗的开发。”

未来，威尔伯斯希望能够将糖与蛋白质完全分离。“对于某些寄生虫，你可以看到提供保护的免疫反应集中在糖上。如果你能将糖元素从蛋白质中分离出来，这可以使疫苗生产变得更加容易。这意味着你只需要查看寄生虫的“如果我们能够利用糖结构来进行疫苗接种，我们就能更快地开发出疫苗。毕竟，在这种情况下，你就不必再识别单个抗原了。”

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