Новата ваксина обещава широка защита срещу SARS-CoV-2 и други сарбековируси

Новата ваксина обещава широка защита срещу SARS-CoV-2 и други сарбековируси

Учени от Технологичния институт на Джорджия и Университета на Уисконсин, САЩ, разработиха широкоспектърна ваксина, която може да предпази от варианти на тежък остър респираторен синдром коронавирус 2 (SARS-CoV-2) и сарбековируси на прилепи.

Изследването е публикувано в спОбщуване с природата.

фон

Коронавирус 2 на тежък остър респираторен синдром (SARS-CoV-2) е най-скоро появилият се бета коронавирус, отговорен за опустошителната пандемия от коронавирусна болест 2019 (COVID-19).

SARS-CoV-2 съдържа шипов гликопротеин на повърхността си, който взаимодейства с мембранния рецептор на клетката гостоприемник ангиотензин-конвертиращ ензим 2 (ACE2), за да улесни навлизането на вируса. Това прави шиповия протеин решаваща цел за разработването на ваксина.

По време на пандемията бяха разработени няколко ваксини за ограничаване на предаването на SARS-CoV-2 и неговите силно мутирали варианти. Двувалентната ваксина на Pfizer-BioNTech е една от актуализираните специфични за варианти формулировки с висока защитна ефикасност срещу редица варианти на SARS-CoV-2.

В допълнение към появата на широка гама от варианти на SARS-CoV-2, обширен резервоар от АСЕ2-свързващи сарбековируси е идентифициран при прилепите, което подчертава необходимостта от разработване на пан-сарбековирусни и пан-бетакоронавирусни ваксини.

В това проучване учените разработиха двувалентни и тривалентни формулировки на ваксини, използвайки платформа от наночастици на шипов протеин и валидираха тези формулировки при хамстери.

Дизайн на ваксина

Преди това учените са разработили ваксина на базата на наночастици, която има множество копия на шиповия протеин SARS-CoV-2 и е показала високи защитни ефекти срещу SARS-CoV-2 при хамстери. В настоящото проучване те са използвали тази платформа от наночастици на шипов протеин, за да разработят коктейлна ваксина срещу клас 1 човешки АСЕ2-свързващи сарбековируси с пандемичен потенциал.

Те разработиха серия от платформи с наночастици, всяка от които представя един шипов протеин от различни сарбековируси (оригинален шипов протеин на SARS-CoV-2; четири варианта на Omicron BA.1, BA.5, BA.2.75.2, XBB; шипов протеин на SARS-CoV-2). 1; и прилеп CoV SHC014). Те определят имуногенността на тези формулировки при хамстери.

Те анализираха антигенния пейзаж и избраха двувалентна (два видни шипови протеина) формулировка и две тривалентни (три видни шипови протеини) формулировки, за да характеризират отговорите на неутрализиращите им антитела и защитните ефекти при хамстери, заразени с SARS-CoV-2 омикрон варианти (XBB.1 и BA.5) и коронавируси на прилепи (SHC014 и WIV1).

Валидиране на състави на ваксини

Учените имунизират хамстери с двувалентни или тривалентни ваксини, съдържащи Alhydrogel като адювант. Те също така имунизираха отделна група хамстери с двувалентната ваксина Pfizer-BioNTech като положителна контрола.

Анализът на хуморалните имунни отговори разкри, че и трите формулировки са в състояние ефективно да индуцират титри на неутрализиращи антитела срещу родовия SARS-CoV-2 и варианта BA.5 на Omicron.

Две тривалентни ваксини, съдържащи допълнителен щам Omicron, доведоха до стабилни неутрализиращи титри срещу най-новия вариант на Omicron, XBB.1. Двувалентната ваксина обаче показа намалена неутрализираща ефективност срещу варианта XBB.1.

По отношение на коронавирусите на прилепите и трите състава демонстрират еквивалентна неутрализираща ефикасност срещу SHC014 и WIV1. За разлика от това двувалентната ваксина на Pfizer-BioNTech не успя да предизвика откриваеми титри на неутрализиращи антитела срещу нито един от тестваните коронавируси.

Две дози от ваксината на Pfizer, съдържащи 30 микрограма шипов протеин, обикновено се използват за имунизиране на хората. При хамстери обаче е извършена само една имунизация с 10 микрограма шипов протеин. Това може да обясни липсата на неутрализиращи титри при хамстери, имунизирани с ваксината на Pfizer.

Учените също така са тествали защитните ефекти на три състава на ваксината при хамстери, заразени с вариантите на Omicron BA.5 и XBB.1 шест седмици след имунизацията. Три дни след излагане на вируса те тестваха титрите на вируса в белите дробове.

Резултатите показаха, че и трите формули могат да осигурят пълна защита както срещу вариантите BA.5, така и срещу XXB.1. Не са наблюдавани откриваеми вирусни титри в белите дробове на имунизирани хамстери.

Въпреки че двувалентната формулировка произвежда значително по-ниски неутрализиращи титри срещу XBB.1, тя напълно защитава хамстерите от XBB.1. Еднократна имунизация с ваксината на Pfizer обаче не може да осигури пълна защита срещу BA.5 и XBB.1.

Учените също изследват защитния ефект на тяхната тривалентна формула срещу коронавирусите на прилепите. Те установиха, че имунизираните хамстери нямат откриваеми вирусни титри в белите дробове, което показва пълна защита.

АSDS-PAGE характеризиране на биотинилирани S протеини. Необработеният гел е показан на допълнителната фигура.3. Този гел беше тестван два пъти със същия препарат за всяка проба, с подобни резултати.bСхематично представяне на свързването на различни биотинилирани S протеини към MS2-SA. (MS2: светло сиво, PDB 2MS2; SA: тъмно сиво, PDB 3RY2; S: зелено/оранжево/лилаво, PDB 6VSB) (В) SDS-PAGE гел от S и VLP-S за 614D, BA.2.75.2, XBB и SHC014. Всеки VLP-S се вари, за да се разруши конюгацията стрептавидин-биотин. Необработеният гел е показан на допълнителната фигура.3. Този гел беше тестван два пъти със същия препарат за всяка проба, с подобни резултати.гХарактеризиране на VLP-614D-S (оранжев), VLP-SHC014-S (зелен), VLP-BA.2.75.2-S (червен) и VLP-XBB-S (циан) чрез динамично разсейване на светлината.дХарактеризиране на свързването на ACE2-Fc и S2P6 антитела към всички VLP-S. (Средно ± SD, n = 3: независим тест с три технически повторения). Цветът на лентата идентифицира всяка VLP-S проба (VLP-614D-S: оранжево; VLP-BA.1-S: тъмно синьо; VLP-BA.5-S: кафяво; VLP-XBB-S: циан; VLP-BA. 2.75.2: червено; VLP-SARS-CoV-1-S: лилаво; VLP-SHC014-S: зелено; само VLP.ЕХарактеризиране на VLP-XBB-S, VLP-614D-S, VLP-BA.2.75.2-S и VLP-SHC014-S чрез предавателна електронна микроскопия с отрицателно оцветяване. Стрелките ▲ показват S протеини на повърхността на VLP, с бели върхове на стрелки, показващи протеини с прави нагоре шипове, а червени върхове на стрелки, показващи протеини с наклонени шипове. За всяка проба бяха събрани и анализирани най-малко 70 изображения от препарат на VLP-S с подобни резултати.

Значение на изследването

Формулировката на тривалентните шипови протеинови наночастици, разработена в проучването, показва висока ефикасност при предизвикване на широко неутрализиращ отговор на антитела срещу SARS-CoV-1 и свързаните със SARS-CoV-2 сарбековируси.

Рави Кейн, един от кореспондиращите автори на статията, обясни: „Тази ваксина може да предпази не само от настоящия щам, който циркулира тази година, но и срещу бъдещи варианти.“

Това звучи като още едно иРНК лекарство, прикрито под прикритието на новодефинираната дума „ваксина“. „Ваксина“ означаваше нещо различно, а именно имунитет и обширни тестове, преди правителството да я предефинира, за да означава всичко, което казва дали работи или дори е безопасно.

източници: