Nová vakcína slibuje širokou ochranu před SARS-CoV-2 a dalšími sarbekoviry

Nová vakcína slibuje širokou ochranu před SARS-CoV-2 a dalšími sarbekoviry

Vědci z Georgia Institute of Technology a University of Wisconsin, USA, vyvinuli širokospektrální vakcínu, která může chránit před variantami těžkého akutního respiračního syndromu coronavirus 2 (SARS-CoV-2) a netopýřími sarbekoviry.

Studie je publikována v časopiseKomunikace přírody.

pozadí

Těžký akutní respirační syndrom koronavirus 2 (SARS-CoV-2) je nejnovější beta koronavirus odpovědný za zničující pandemii koronavirového onemocnění 2019 (COVID-19).

SARS-CoV-2 obsahuje na svém povrchu spike glykoprotein, který interaguje s angiotensin-konvertujícím enzymem 2 (ACE2) membránového receptoru hostitelské buňky, aby usnadnil vstup viru. Díky tomu je spike protein zásadním cílem pro vývoj vakcíny.

Během pandemie bylo vyvinuto několik vakcín k omezení přenosu SARS-CoV-2 a jeho vysoce mutovaných variant. Bivalentní vakcína Pfizer-BioNTech je jednou z aktualizovaných variant specifických formulací s vysokou ochrannou účinností proti řadě variant SARS-CoV-2.

Kromě objevení se široké škály variant SARS-CoV-2 byl u netopýrů identifikován rozsáhlý rezervoár sarbekovirů vázajících se na ACE2, což zdůrazňuje potřebu vývoje vakcín proti pan-sarbecoviru a pan-betakoronaviru.

V této studii vědci vyvinuli bivalentní a trivalentní vakcínové formulace pomocí platformy nanočástic s spike proteinem a validovali tyto formulace u křečků.

Design vakcíny

Vědci již dříve vyvinuli vakcínu na bázi nanočástic, která má více kopií spike proteinu SARS-CoV-2 a vykazuje vysoké ochranné účinky proti SARS-CoV-2 u křečků. V současné studii použili tuto platformu nanočástic s vrcholovým proteinem k vývoji koktejlové vakcíny proti lidským sarbekovirů 1. třídy vázajícím se na ACE2 s pandemickým potenciálem.

Vyvinuli řadu platforem nanočástic, z nichž každá představuje jeden spike protein z různých sarbekovirů (původní spike protein SARS-CoV-2; čtyři varianty Omicron BA.1, BA.5, BA.2.75.2, XBB; spike protein SARS-CoV-2). 1; a netopýr CoV SHC014). Stanovili imunogenicitu těchto formulací u křečků.

Analyzovali antigenní krajinu a vybrali bivalentní (dva prominentní spike proteiny) a dvě trivalentní (tři prominentní spike proteiny) formulace, aby charakterizovali jejich neutralizační protilátkové reakce a ochranné účinky u křečků infikovaných SARS-CoV-2 omikronové varianty (XBB.1 a BA.5) a netopýří koronaviry (SHC014 a WIV1).

Validace formulací vakcín

Vědci imunizovali křečky bivalentní nebo trivalentní vakcínou obsahující Alhydrogel jako adjuvans. Také imunizovali samostatnou skupinu křečků bivalentní vakcínou Pfizer-BioNTech jako pozitivní kontrolou.

Analýza humorálních imunitních odpovědí odhalila, že všechny tři formulace byly schopny účinně indukovat titry neutralizačních protilátek proti původnímu SARS-CoV-2 a variantě Omicron BA.5.

Dvě trivalentní vakcíny obsahující další kmen Omicron vedly k robustním neutralizačním titrům proti nejnovější variantě Omicron, XBB.1. Bivalentní vakcína však vykazovala sníženou neutralizační účinnost proti variantě XBB.1.

Pokud jde o netopýří koronaviry, všechny tři formulace prokázaly ekvivalentní neutralizační účinnost proti SHC014 a WIV1. Naproti tomu bivalentní vakcína Pfizer-BioNTech nedokázala vyvolat detekovatelné titry neutralizačních protilátek proti žádnému z testovaných koronavirů.

K imunizaci lidí se obvykle používají dvě dávky vakcíny Pfizer obsahující 30 mikrogramů spike proteinu. U křečků však byla provedena pouze jediná imunizace 10 mikrogramy spike proteinu. To by mohlo vysvětlit nedostatek neutralizačních titrů u křečků imunizovaných vakcínou Pfizer.

Vědci také testovali ochranné účinky tří očkovacích formulací u křečků infikovaných Omicron variantami BA.5 a XBB.1 šest týdnů po imunizaci. Tři dny po vystavení viru testovali titry viru v plicích.

Výsledky ukázaly, že všechny tři formulace mohou poskytnout úplnou ochranu proti variantám BA.5 i XXB.1. V plicích imunizovaných křečků nebyly pozorovány žádné detekovatelné titry viru.

Ačkoli bivalentní přípravek produkoval významně nižší neutralizační titry proti XBB.1, zcela chránil křečky před XBB.1. Jediná imunizace vakcínou Pfizer však nemohla poskytnout úplnou ochranu proti BA.5 a XBB.1.

Vědci také zkoumali ochranný účinek jejich trivalentní formulace proti netopýřím koronavirům. Zjistili, že imunizovaní křečci neměli v plicích žádné detekovatelné titry viru, což ukazuje na úplnou ochranu.

ASDS-PAGE charakterizace biotinylovaných S proteinů. Nezpracovaný gel je znázorněn na doplňkovém obrázku.3. Tento gel byl testován dvakrát se stejným přípravkem pro každý vzorek s podobnými výsledky.bSchematické znázornění vazby různých biotinylovaných S proteinů na MS2-SA. (MS2: světle šedá, PDB 2MS2; SA: tmavě šedá, PDB 3RY2; S: zelená/oranžová/fialová, PDB 6VSB) (C) Gel SDS-PAGE od S a VLP-S pro 614D, BA.2.75.2, XBB a SHC014. Každá VLP-S byla vařena, aby se zničila konjugace streptavidin-biotin. Nezpracovaný gel je znázorněn na doplňkovém obrázku.3. Tento gel byl testován dvakrát se stejným přípravkem pro každý vzorek s podobnými výsledky.DCharakterizace VLP-614D-S (oranžová), VLP-SHC014-S (zelená), VLP-BA.2.75.2-S (červená) a VLP-XBB-S (azurová) dynamickým rozptylem světla.ECharakterizace vazby ACE2-Fc a S2P6 protilátek na všechny VLP-S. (Průměr ± SD, n = 3: nezávislý test se třemi technickými opakováními). Barva pruhu identifikuje každý vzorek VLP-S (VLP-614D-S: oranžová; VLP-BA.1-S: tmavě modrá; VLP-BA.5-S: hnědá; VLP-XBB-S: azurová; VLP-BA. 2.75.2: červená; VLP-SARS-CoV-1-S: fialová; pouze VLP-SHC014FCharakterizace VLP-XBB-S, VLP-614D-S, VLP-BA.2.75.2-S a VLP-SHC014-S pomocí negativní transmisní elektronové mikroskopie. Šipky ▲ označují proteiny S na povrchu VLP, přičemž bílé šipky označují proteiny přímých špiček a červené šipky označují proteiny nakloněných špiček. Pro každý vzorek bylo shromážděno a analyzováno alespoň 70 snímků z preparátu VLP-S s podobnými výsledky.

Význam studie

Trivalentní spike protein nanočásticová formulace vyvinutá ve studii ukazuje vysokou účinnost při vyvolání široce neutralizující protilátkové odpovědi proti SARS-CoV-1 a SARS-CoV-2 souvisejícím sarbekoviry.

Ravi Kane, jeden z odpovídajících autorů článku, vysvětlil: "Tato vakcína může chránit nejen proti současnému kmeni, který cirkuluje v tomto roce, ale také proti budoucím variantám."

Zní to jako další mRNA lék maskovaný pod rouškou nově definovaného slova „vakcína“. „Vakcína“ dříve znamenala něco jiného, ​​jmenovitě imunitu a rozsáhlé testování, než to vláda předefinovala tak, aby znamenalo cokoliv, co říkalo, zda funguje nebo je dokonce bezpečné.

Zdroje: