疫苗研究可能有助于拯救更多生命

新生儿由于其未成熟的免疫系统，特别是在生命的关键早期阶段，尤其容易感染。母亲接种的疫苗可以通过胎盘转移抗体来帮助增强婴儿的免疫力，但这些疫苗的有效性和接种时间通常缺乏优化，导致不同人群间的保护效果不一致。来自弗吉尼亚大学生物医学工程系的研究团队开发了一种复杂的计算模型，该模型考虑了影响母亲向婴儿转移抗体的关键因素。他们最近在《自然免疫学》杂志上发表的综述详细介绍了这种数学建模框架如何帮助研发更安全、更有效的母亲疫苗，最终提升新生儿的免疫力。

针对新生儿的母乳疫苗

研究团队由生物医学工程助理教授Sepideh Dolatshahi和博士生Remziye Wessel领导，探索影响胎盘选择性转移抗体的机制，特别是对新生儿免疫至关重要的IgG抗体。Dolatshahi解释道：“我们的模型有效地复制了胎盘抗体转移的动力学和复杂动态，而之前的研究无法做到这一点。”

Dolatshahi表示，采用机械建模方法允许理性设计母亲疫苗和个性化治疗，提供一个框架，以定量评估调节因素和个体或人群脆弱性的影响。这一策略旨在更好地保护所有婴儿，包括那些早产的婴儿，免受严重感染的影响。

这种方法标志着从传统疫苗开发的显著转变，传统方法往往依赖于静态模型或与人类生物学相关性有限的动物实验。新模型可以考虑胎盘结构和母体免疫反应随时间的变化，帮助识别阻碍抗体向胎儿转移的动力学瓶颈。通过确定这些障碍，研究人员可以设计出更有效的母亲疫苗，以提供新生儿所需的关键抗体以保护免疫。

对新生儿及更广泛患者人群的潜在影响

通过这种建模方法获得的见解，不仅可以影响新生儿的疫苗开发，还可以影响其他脆弱群体，例如免疫系统较弱的个体或老年人，他们可以从反映其特定需求的定制模型中受益。

对于婴儿来说，优化的母亲疫苗可能至关重要，尤其是那些早产的婴儿，由于妊娠期较短，通常会缺乏完整的母体抗体保护。此外，该模型还可以促进针对特定感染的疫苗设计，这些感染对新生儿构成重大威胁，从而可能降低全球的新生儿死亡率。

“把胎盘看作是一个选择性屏障，”Dolatshahi解释道。“我们的模型帮助我们理解哪些抗体可以高效通过，及其通过的时机。”利用这些知识，团队的目标是开发增强这一自然转移过程的疫苗，以提高在早期关键阶段处于风险中的新生儿的免疫力。

不仅局限于幼年期，这一建模策略还可以为不同免疫反应的人群的疫苗方法提供信息，包括那些有慢性病或正在接受免疫抑制治疗的患者。该框架可能揭示抗体转移的有效性如何受到年龄、压力暴露或基因背景等因素的影响，为更个性化的免疫接种策略铺平道路。

“虽然该计算模型目前作为研究工具，仍需进一步验证才能应用于临床，但Wessel指出：“随着更多的完善和验证，可能很快就能在临床环境中测试，以根据个体患者的需要调整疫苗策略。”