用虚拟现实研究病毒，为广谱疫苗研究带来新希望

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来源：DeepTech深科技 / 作者： / 2016-12-206 w  r9 j+ N0 _8 g
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在麻省剑桥市的一个平平无奇的大楼里，跨国制药公司Sanofi的疫苗研制部门Sanofi Pasteur的科学家们坐在一起。在这个屋子里，这个小组正在使用类似虚拟现实的技术分析流感病毒的3维图像。这是Sanofi生物信息技术的一个核心部分，这个研究小组致力于采用新工具来改进流感疫苗。3 X4 E, h  r# x, d5 X4 K
“有了3D可视化实验室，我们可以在原子层面上对这些分子进行视觉分析，”埃利乌德?奥卢说道。埃利乌德?奥卢是Sanofi Pasteur的结构、基因组学和信息学小组的组长。他把病毒的图像一个接一个地拉到屏幕上，有时会把图像放大到足以看清单个氢键。奥卢说这些q清晰的3维细节可以帮助他们研制更加有效、药效持续时间更长的疫苗。# x4 ~+ \6 \6 z' [) B
这个小组的目标是做出他们称之为“广普流感疫苗”的产品。这种产品可使人们对多种流感病毒，包括那些还未出现的病毒，具有多年的免疫力。Sanofi Pasteur目前出品了21种已获批准的疫苗，其中包括去年在墨西哥获得批准的第一例登革热疫苗。另外，该小组正在研发12种新疫苗。
3 |7 r& o, d& g. G流感疫苗已经挽救了成千上万人的性命，但是仍有进步空间。每年，Sanofi Pasteur和其它的制药厂商生产的流感疫苗可以使人们对3、4种流感产生免疫力，但是这3、4种流感并不一定涵盖那些当年流行性最强的或者最致命的流感。即便准确地预测了哪些流感的流行性最强、最致命，疫苗也仅仅能保护50-60%的接种者。世界卫生组织估计，每年季节性流感仍然导致250,000至500,000人死亡。传染性、致命性强的流感爆发的可能始终是个威胁。
/ `/ p5 A; @6 p. {( G回到Sanifi的可视化会议室，两个高分辨率投影仪分别为左右眼投射出图像，从而产生3维效果。奥卢放大了一个流感病毒，来展示一个人体抗体如何锁住病毒表面被称为红血球凝聚素的蛋白质。红血球凝聚素是病毒用以附着在人体细胞上，进而感染人体细胞的武器。# C& @1 q) e7 h, c1 T% G6 [
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病毒在进化的过程中，红血球凝聚素也会变异。通过3维系统，这个小组可以观察红血球凝聚素的变异如何在空间和时间上发生。这可以帮助研究者识别在病毒变异过程中变化频率低的那些红血球凝聚素的腔穴。这样，无论病毒将来怎么变异，抗体都可以通过锁定这些特别的腔穴而让病毒失去感染能力。
1 n3 A# h( @; e  W8 l- x1 x/ R$ w# F  {科学家们也可以通过这个系统来分析不同的抗体。一些抗体在激活人体免疫系统上要比另一些抗体有效。如果生物信息学家们能够识别这些抗体，他们就可以缩短候选疫苗的名单，这样可以在实验室里节省数年的时间。
/ P/ r, D' V! F. c: [有些公司寄望研制一种“普适”疫苗，从而使人们对任何类型的流感具有一生的免疫力。这个小组并不想研制这种普适疫苗。Sanofi Pasteur的北美研发组长哈里?克利安瑟斯并不认为这种普适疫苗在短期内是可实现的。他们走的是另一条路：通过疫苗来诱发可以终止红血球凝聚素发生作用的抗体，使病毒无法附着在人体细胞上来感染人体细胞。克利安瑟斯说：“我们需要和那些已经获得批准的疫苗具有相同机制的新疫苗，只是这种新疫苗需要能够对抗更多的流行性病毒。我们认为我们可以做到这一点。”
/ v3 k2 ~; m' ]' N; f4 I这是个宏大的目标，但是有了3维分析技术的帮助，克利安瑟斯和奥卢对这些目标的实现很乐观。这个小组曾用同样的可视化技术研究寨卡病毒、呼吸道合胞病毒和其它传染性疾病。* I+ G: U8 D9 n" w' ]; m