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真是好狗命——保護狗狗健康的生物製劑

2015/09/25 | | 標籤:
Credit: Y0$HlMl via Flickr

Credit: Y0$HlMl via Flickr

作者:雷漢欣

隨著社會結構的改變,獨身人口越來越多,少了親人在身邊,寵物的陪伴更顯重要,對許多現代人來說,狗狗不僅是寵物、朋友,更是無可取代的家人。我們有先進的醫學可以保護家人健康,但狗狗的醫療照護還有很大的改善空間,在人類用藥開發上有豐富經驗的農科所,為了增進伴侶動物的福祉,展開犬隻血清製劑、診斷試劑、疫苗等生物製劑的研發,從治療、檢驗、預防三個階段切入,全方面保護狗狗的健康。

雖然國內已有動物用疫苗的產業,但對象都以經濟動物為主,農科院有抗原篩選、蛋白質表現技術及治療用抗體製備平台的優勢,能進一步開發寵物單 / 多價疫苗平台,「我們這個跨領域的團隊有來自獸醫、動科、生化、醫技、化工等背景的人才,彙集了不同的專業,我們能做讓研究更加完整。」農科院的杜清富組長說。

安全疫苗 保護狗狗抵抗疾病

安全疫苗 保護狗狗抵抗疾病

俗話說:「預防勝於治療。」讓狗狗免於傳染性疾病的威脅,最好的方法就是接種疫苗,讓身體產生抗體保護自己。農衛院以高免疫原性胜肽表現技術平台,研發犬瘟熱病毒(Canine Distemper Virus, CDV)、犬小病毒(Canine Parvovirus, CPV)和犬傳染性肝炎病毒(Infectious Canine Hepatitis Virus, ICHV)三種對狗狗威脅最大的病毒疫苗;並以反向疫苗學中的免疫蛋白質體學(immunoproteomics)技術研發鉤端螺旋體(Leptospira)及支氣管敗血性博德氏箘(Bordetella bronchiseptica)兩種細菌疫苗,以這兩種技術製作的蛋白質雞尾酒疫苗,可以避免活毒疫苗存在的風險,保障狗狗跟主人的安全。

當病原第一次入侵身體,體內的免疫系統辨識到病原表面的蛋白質,會產生能結合表面蛋白質的抗體,並對此蛋白質產生記憶,當同樣的病原再度入侵時,免疫系統能夠迅速產生對應的抗體。接種疫苗的目的是讓免疫系統預先認識病原的「長相」,當真正受到病原入侵時,能夠快速產生對應的武器來抵擋病原的攻擊。

以犬傳染性肝炎病毒(ICHV)為例,目前市面上使用的疫苗是活毒疫苗,來自於致病的野外毒和類似野外毒的疫苗毒,活毒疫苗能讓身體產生免疫反應而不導致生病,但有突變的風險,因此農科院選擇以高免疫原性胜肽表現技術平台研發疫苗,使用野外毒身上的一段胜肽作為抗原讓免疫系統辨識,可以避免野外毒活毒疫苗的風險外,在犬隻的試驗中,農科院研發的疫苗所產生的抗體力價更遠高於市售活毒疫苗。

由儀器控制培養基的環境,大量培養大腸桿菌產生疫苗用的蛋白質抗原。攝影/葉子瑋

由儀器控制培養基的環境,大量培養大腸桿菌產生疫苗用的蛋白質抗原。攝影/葉子瑋

多才多藝的蛋白質雞尾酒疫苗

細菌的尺寸比病毒大上百倍,表面上有更多讓免疫系統辨識的蛋白質,每一個蛋白質被抗體結合後對細菌的傷害不同,要讓許多抗體同時作用在細菌表面的多個蛋白質,才能殺死細菌。鉤端螺旋體跟博德氏菌都是人畜共同傳染性細菌,沒有抵抗力的畜主可能因為身邊的動物接種活毒或減毒疫苗而受到感染,「我們可以用科技來避免這個問題。」杜組長說,因此農科院以反向疫苗學技術,研發由多種蛋白質抗原組成的蛋白質雞尾酒疫苗。

研究人員以反向免疫學的技術,先讓非標的動物對細菌產生免疫反應,萃取細菌全身的蛋白質,展開在二維電泳膠體,將含有抗體的血清跟蛋白質反應,篩選出被抗體結合的蛋白質後,一一辨識蛋白質的身份,保留存在於細菌表面的蛋白質,將這些蛋白質對應的DNA序列個別嵌入大腸桿菌的質體,讓大量培養的大腸桿菌產生病菌身上的蛋白質,再將純化後的蛋白質重新打入動物體內,確定會此蛋白質會啟動免疫反應產生抗體後,於離體試驗中測試單一抗體中和病菌的力價,再從不同抗體組合中找出力價最高者,最後決定雞尾酒蛋白質抗原的疫苗組合。

研究細菌疫苗,研究人員需要重複多次蛋白質和抗體的篩選流程,雖然花費大量的時間和心力,「過程中雖然有許多辛苦的的方,每一次出現小小成果,都讓人非常開心。」杜組長說。研究人員已從上百個蛋白質中選出30個候選者,確定能於體內產生免疫反應,此團隊現在與中台科技大學的教授合作,進行抗體力價的離體試驗。

農科院動科組杜清富組長(右一)與研究團隊。攝影 / 葉人瑋

農科院動科組杜清富組長(右一)與研究團隊。攝影 / 葉人瑋

疾病檢驗與治療用血清

對於已經生病的狗狗,農科院也研發了檢測和治療的方法。狗狗最常見的疾病方生在呼吸道跟腸道,考量了疾病的發生率和致死性,研究團隊針對犬小病毒、犬傳染性肝炎病毒和犬瘟熱病毒開發疾病檢測平台。對於疾病的治療,研究團隊以SPF(無特定病原)豬隻為平台,針對致死率達80%的犬瘟熱病毒,誘導豬隻的免疫反應,產生強效的抗犬瘟熱血清,抗體純化後可以施打到染病的狗狗體內治療犬瘟熱,此技術平台已技轉給聯亞生技。

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