Jason McLellan
Jason McLellan | |
---|---|
Nationalitet | amerikansk |
Utbildning |
|
Vetenskaplig karriär | |
Fält | Strukturell biologi |
institutioner | University of Texas i Austin |
Hemsida |
Jason S. McLellan är en strukturbiolog, professor vid avdelningen för molekylär biovetenskap och Robert A. Welch ordförande i kemi vid University of Texas i Austin som är specialiserad på att förstå strukturen och funktionen hos virala proteiner, inklusive de hos coronavirus. Hans forskning fokuserar på att tillämpa strukturell information på den rationella designen av vacciner och andra terapier för virus, inklusive SARS-CoV-2 , det nya coronaviruset som orsakar COVID-19 . McLellan och hans team samarbetade med forskare vid National Institute of Allergy and Infectious Diseases Vaccine Research Center för att designa en stabiliserad version av SARS-CoV-2 spikproteinet, som bioteknikföretaget Moderna använde som grund för vaccinet mRNA -1273 , den första COVID-19-vaccinkandidaten att gå in i kliniska fas I-prövningar i USA Minst tre andra vacciner använder detta modifierade spikeprotein: de från Pfizer och BioNTech ; Johnson & Johnson och Janssen Pharmaceuticals ; och Novavax .
SARS-CoV-2-forskning
McLellan ledde ett team från University of Texas i Austin och National Institute of Allergy and Infectious Diseases Vaccine Research Center som producerade den första molekylära strukturen, eller kartan i 3D-atomskala, av det nya coronavirusets spikprotein , proteinet som tillåter virus att fästa vid och infektera värdceller. Resultaten publicerades online den 19 februari 2020 i Science , en av världens främsta akademiska tidskrifter, och uppmärksammades på omslaget till den tryckta utgåvan den 13 mars 2020.
Den molekylära strukturen ger en plan för forskare att lära sig att störa dessa processer genom att utveckla nya behandlingar eller vacciner. Aubree Gordon, en docent i epidemiologi vid University of Michigan som inte var en del av studien citerades av LiveScience som sa: "Det är ett mycket viktigt steg framåt och kan hjälpa till i utvecklingen av ett vaccin mot SARS-COV-2 ." Framgången lyftes också fram som ett viktigt steg mot ett vaccin av chefen för National Institutes of Health, Francis Collins , i NIH Director's Blog.
McLellan och hans team samarbetade med forskare vid National Institute of Allergy and Infectious Diseases Vaccine Research Center för att designa en stabiliserad version av SARS-CoV-2 spikproteinet, kallat S-2P eller 2P, vilket bioteknikföretaget Moderna använde som bas. för vaccinkandidaten mRNA-1273, den första COVID-19-vaccinkandidaten att gå in i kliniska fas I-prövningar i USA. Teamen från UT Austin och NIH lämnade in en gemensam patentansökan på det muterade spikeproteinet.
Modernas vaccinkandidat, mRNA-1273, innehåller den genetiska koden för den stabiliserade versionen av spikeproteinet. När en person vaccineras med mRNA-1273, bör deras egna celler teoretiskt producera dessa modifierade spikproteiner, vilket triggar deras immunsystem att utveckla antikroppar mot det faktiska coronaviruset.
SARS-CoV-2 spikproteinet antar en form innan det kommer in i en cell och en annan form efter, känd som prefusions- och postfusionskonformationer. Antikroppar som känner igen spikproteiner i prefusionsformen är mycket effektivare för att förhindra infektion än antikroppar som känner igen spikeproteiner i postfusionsformen. McLellan – tillsammans med sina teammedlemmar Daniel Wrapp och Nianshuang Wang, plus Barney Graham och Kizzmekia Corbett vid NIAIDs Vaccine Research Center – konstruerade spikproteinet för att hålla sig i sin ursprungliga form så att det kan kännas igen. Detta, i kombination med Modernas teknologi som använder budbärar-RNA för att koda information om viruset, gör att mRNA-1273 kan utlösa ett immunsvar hos vaccinerade försökspersoner.
Det stabiliserade spikproteinet som utvecklats av McLellan och hans kollegor utgör grunden för tre COVID-19-vacciner som fick nödtillstånd i USA
I maj 2020 publicerade han en ny version av det stabiliserade SARS-CoV-2 spikproteinet HexaPro som för närvarande används som grund för ett nytt vaccin, NDV-HXP-S , som genomgår försök i Brasilien, Mexiko , Thailand och Vietnam. Dessa nya vacciner använder ett ofarligt fågelvirus som orsakar Newcastlesjukan . Detta vaccin har fördelen av att det är lätt att odla i kycklingägg, som är grunden för befintliga influensavacciner och är lättare att producera för utvecklingsländer.
McLellan och hans team arbetade med läkemedelsföretaget Eli Lilly and Company för att utveckla deras monoklonala antikroppsbehandling bamlanivimab (LY-CoV555), som fick nödtillstånd från US Food and Drug Administration i november 2020. I april 2021 återkallades EUA.
I ett separat men relaterat projekt arbetade McLellan och Daniel Wrapp med kollegor vid NIAID Vaccine Research Center och Ghent University för att utveckla en antikroppsterapi för COVID-19 baserad på antikroppar producerade av en Winter (llama), en lama. Inledande tester indikerar att deras antikropp blockerar virus som visar SARS-CoV-2 spikproteinet från att infektera celler i kultur. De rapporterade sina fynd i Cell den 5 maj 2020. Från och med maj 2020 förberedde teamet sig på att genomföra prekliniska studier på djur som hamstrar eller icke-mänskliga primater, med hopp om nästa test på människor.
RSV-forskning
Respiratoriskt syncytialvirus (RSV) är ett mycket vanligt, smittsamt virus som orsakar infektioner i luftvägarna . Även om RSV är den enskilt vanligaste orsaken till respiratorisk sjukhusvistelse hos spädbarn, förblir återinfektion vanlig under hela livet och det är en viktig patogen i alla åldersgrupper.
McLellan, tillsammans med Barney S. Graham och Peter Kwong från National Institute of Allergy and Infectious Diseases Vaccine Research Center , ledde utvecklingen av ett proteinsubenhetsvaccin mot RSV kallat DS-Cav1. När arbetet började var McLellan postdoktor vid VRC och arbetade i Grahams och Kwongs labb.
Antigenet i detta RSV-vaccin, en stabiliserad version av virusets F - protein, utvecklades med hjälp av strukturbaserad vaccindesign. Strukturbaserade vacciner utvecklas genom en rationell designprocess som använder information om atomstrukturen hos sårbara delar av en patogen för att skapa en syntetisk molekyl som det mänskliga immunsystemet känner igen som patogen och skapar potenta antikroppar mot.
I en klinisk fas 1-studie visades DS-Cav1 vara säker och framkalla "en robust ökning av RSV F-specifika antikroppar och neutraliserande aktivitet som bibehölls över baslinjen i minst 44 veckor", enligt en studie publicerad i april 2021 i The Lancet Respiratory Medicine. Ett vaccin som använder en version av detta antigen, kallat GSK3888550A och utvecklat av GlaxoSmithKline (GSK), befinner sig för närvarande i kliniska fas 3-prövningar, som påbörjades i november 2020. Tre andra vacciner som använder ett stabiliserat prefusions-F-protein är också för närvarande i kliniska fas 3-prövningar : de från Moderna , Pfizer och Janssen Pharmaceuticals .
Från och med den 10 oktober 2022 testar minst fyra företag RSV-kandidater baserade på stabiliserade prefusions-F-proteiner hos äldre vuxna i fas 3-studier: GSK_plc , Pfizer , Johnson & Johnson och Moderna .
Heder och utmärkelser
År 2020 var Jason McLellan en av sju forskare som belönades med en Golden Goose Award från American Association for the Advancement of Science som ett erkännande av forskningen om covid-19 . Han var 2020-mottagaren av William Prusoff Memorial Award från International Society for Antiviral Research, som hedrar en ung forskare som har visat excellens inom antiviral forskning och lovar framtida bidrag till området. Tidigare utmärkelser inkluderar Norman P. Salzman Memorial Award in Virology (2012), Charles H. Hood Foundation Child Health Research Award (2015), American Crystallographic Association Etter Early Career Award (2018) och Viruses Young Investigator in Virology Prize ( 2019).
Academy of Medicine, Engineering & Science of Texas tilldelade McLellan 2022 Edith och Peter O'Donnell Award in Medicine. År 2022 tilldelade Dartmouth College McLellan det inledande McGuire Family Prize for Societal Impact, och han utsågs till finalist för Blavatnik National Award for Young Scientists. 2023 valdes han till NAS Award in Molecular Biology och Welch Foundations Norman Hackerman Award in Chemical Research och utsågs till seniormedlem i National Academy of Inventors.
externa länkar
- "TWiV 714: Spikens form med Jason McLellan" . YouTube . Vincent Racaniello. 31 januari 2021.
- "Jason McLellan: "Strukturbaserad design av vaccinantigener för SARS-CoV-2" . YouTube . HHMI Howard Hughes Medical Institute. 29 april 2021.