没有人愿意感染流感，最好的防御方法是季节性流感疫苗。但是，产生有效的年度流感疫苗依赖于准确预测哪些流感菌株最有可能在任何给定季节感染人群。随着病毒从地区到地区的流动，它需要在全球多个健康中心进行协调。一旦流行病学家定居于靶流感菌株，疫苗的生产就会转移到高齿轮上。它需要大约六个月生成超过1.5亿个注射剂量对美国人口必不可少。
不正确或不完整的流行病学预测可能会带来重大后果。在2009年制造商，包括Medimmune和Sanofi Pasteur，正在为预期菌株准备疫苗，其他流感菌株H1N1，出现了。制备的疫苗没有防止这种意外的菌株，引起了全世界的恐慌，超过18,000人确认死亡 - 可能只有一小部分真实数字，估计超过150,000。迟到总比没有好，最终是针对H1N1生产的疫苗，当年需要第二次流感疫苗。
鉴于流感导致了大多数过去100年中的大流行- 包括1918年流感导致多达5000万死亡- 我们遇到了一个问题：科学家可以生产一种能够防止流感菌株的“通用”疫苗，这种疫苗不需要流行病学家的年度预测，并为您提供年度射击吗？
疫苗促进免疫系统战斗
到18世纪，可以说在历史上很早就可以说，众所周知天花的幸存者不会再倒下随后接触。不知何故，感染赋予了对该疾病的免疫力。人们认识到，与牛波克缠绕的牛接触的挤奶也将受到天花的保护。
在1700年代后期，农民本杰明·吉斯蒂（Benjamin Jesty）与牛波克（Cowpox）接种了家人，尽管未来接触，但有效地将它们免疫在天花中。医师爱德华·詹纳（Edward Jenner）随后将人类跃升为新的免疫学时代当他对该程序赋予科学信任。
因此，如果一次接种牛流或一种暴露于（和生存）天花的接触，即可赋予十年的价值甚至终身免疫力，为什么鼓励个人每年接受流感疫苗？
答案在于流感病毒解剖结构的变化速度。每种病毒都由一个大致的球形膜组成，该膜封装不断突变遗传物质。该膜上撒上两种类型的“尖峰”：血凝素蛋白，HA，神经氨酸酶或Na，每种酶由茎和头部组成。 HA和NA通过与宿主细胞结合来帮助病毒感染，并介导病毒进入细胞并最终出口。
疫苗通常会引起靶向这两个分子的抗体。注射后，个人的免疫系统就可以正常工作。专门的细胞将疫苗分子作为入侵者收集；然后，其他细胞产生将识别外国分子的抗体。下次出现那些相同的入侵者（无论是以相同的疫苗的形式还是模仿病毒菌株的形式），人体的免疫细胞会识别它们并抗击它们，以防止感染。
对于疫苗开发人员而言，关于流感的突变基因组的一个令人沮丧的特征是HA和NA的变化速度迅速。这些不断的变化是每个流感季节将它们送回新疫苗的绘图板。
设计疫苗的不同方法
天花疫苗是第一个使用疫苗学“经验范式”的疫苗，这是我们今天主要使用的策略。它依靠一种试验方法来模仿自然感染引起的免疫力。
换句话说，疫苗开发人员认为人体将对接种中的某些东西产生抗体反应。但是他们并不关注哪种特定病毒引起免疫反应。例如，这是对许多菌株共享的一小片HA的反应，这并不重要。当使用整个病毒作为起始材料时，有可能获得许多不同的抗体，以识别疫苗中使用的许多不同部分。
季节性流感通常适合这种经验方法。每年，流行病学家预测哪些流感菌株最有可能感染种群，通常会在三个或四个下定居。然后，研究人员会衰减或灭活这些菌株，以便他们可以在那年的流感疫苗中充当模仿，而不会给受助人提供全面流感。希望个人的免疫系统通过创建针对这些菌株的抗体来对疫苗做出反应。然后，当他或她与流感接触时，抗体将等待中和这些菌株。
但是，设计疫苗有不同的方法。它被称为理性设计，代表了疫苗学上可能改变游戏规则的范式转变。
目的是设计一些可以导致有效产生有效抗体的分子或“免疫原”，而无需暴露于病毒。相对于当前的疫苗，工程的免疫原甚至可能允许更具体的反应，这意味着免疫反应靶向该病毒的特定部分，并且更广度，这意味着它可以靶向多种菌株甚至相关病毒。
该策略可针对特定的表位或病毒斑块。由于抗体通过识别结构来起作用，因此设计人员希望强调免疫系统，即其创建的免疫原子的结构特性。然后，研究人员可以尝试使用这些结构来设计候选疫苗，以期使他们能够激发免疫系统以产生相关的抗体。这条路径可能使他们组装一种疫苗，该疫苗比传统的试验和错误方法可能会产生更有效，更有效的免疫反应。
有希望的进展用于呼吸综合病毒的疫苗设计使用这种新的理性范式，但是仍在努力将这种方法用于流感。
通用流感疫苗
近年来，研究人员分离了我们体内产生的许多有效的，源自中和抗体。而对流感的抗体反应是主要针对HA Spike的头，发现有几个目标ha的茎。由于茎在病毒株中比头部更恒定，因此这可能是流感的致命弱的脚跟，靶向该区域的抗体可能是疫苗设计的良好模板。
研究人员正在采用多种方法，这些方法可能导致身体在感染之前产生这些感兴趣的抗体。一种称为纳米颗粒显示的策略涉及设计结合部分病毒的分子。在实验室中，科学家可以将HA和Na颗粒的某种组合在球形纳米颗粒的外部结合在一起，该纳米颗粒本身能够引起免疫反应。当作为疫苗的一部分注射时，免疫系统可以“看到”这些分子，并用运气产生抗体。
需要回答的主要问题之一是应在这些纳米颗粒的外部显示什么。某些策略显示了各种版本的全HA分子，而另一些则包括茎。虽然需要收集更多有关人类的数据来验证这些方法，但动物研究的数据使用只有茎的免疫力令人鼓舞。
有了当前的技术，可能永远不会有“一件事”的流感。而且流行病学监测将永远是必要的。但是，我们可以从每年一次的模型转变为每年一次的每年一次的方法并不是不可想象的，而且我们可能只有几年的时间。
伊恩·塞利夫（Ian Setliff），博士范德比尔特疫苗中心化学与物理生物学计划的学生，范德比尔特大学和艾米的杂音，博士范德比尔特疫苗中心微生物和免疫学系学生范德比尔特大学
