Uus vaktsiin tõotab laialdast kaitset SARS-CoV-2 ja teiste sarbekoviiruste vastu

Uus vaktsiin tõotab laialdast kaitset SARS-CoV-2 ja teiste sarbekoviiruste vastu

Georgia Tehnoloogiainstituudi ja USA Wisconsini Ülikooli teadlased on välja töötanud laia toimespektriga vaktsiini, mis kaitseb raske ägeda respiratoorse sündroomi koroonaviiruse 2 (SARS-CoV-2) variantide ja nahkhiirte sarbekoviiruste eest.

Uuring avaldatakse ajakirjasLoodussuhtlus.

taustal

Raske ägeda respiratoorse sündroomi koroonaviirus 2 (SARS-CoV-2) on viimati esile kerkinud beeta-koroonaviirus, mis põhjustab laastava koroonaviiruse haiguse 2019 (COVID-19) pandeemia.

SARS-CoV-2 oma pinnal sisaldab piigiglükoproteiini, mis interakteerub peremeesraku membraaniretseptori angiotensiini konverteeriva ensüümiga 2 (ACE2), et hõlbustada viiruse sisenemist. See muudab piigivalgu vaktsiini väljatöötamisel oluliseks sihtmärgiks.

Pandeemia ajal on välja töötatud mitmeid vaktsiine, et ohjeldada SARS-CoV-2 ja selle väga muteerunud variantide levikut. Pfizer-BioNTechi kahevalentne vaktsiin on üks uuendatud variandispetsiifilistest preparaatidest, millel on kõrge kaitsetõhusus mitmete SARS-CoV-2 variantide vastu.

Lisaks paljude SARS-CoV-2 variantide ilmnemisele on nahkhiirtel tuvastatud ulatuslik ACE2-ga seonduvate sarbekoviiruste reservuaar, mis toob esile vajaduse pan-sarbekoviiruse ja pan-betakoronaviiruse vaktsiinide väljatöötamise järele.

Selles uuringus töötasid teadlased välja kahe- ja kolmevalentsed vaktsiinipreparaadid, kasutades spike-valgu nanoosakeste platvormi, ning kinnitasid need preparaadid hamstrite puhul.

Vaktsiini disain

Teadlased olid varem välja töötanud nanoosakestel põhineva vaktsiini, millel on mitu SARS-CoV-2 spike-valgu koopiat ja millel oli kõrge kaitsev toime SARS-CoV-2 vastu hamstritel. Käesolevas uuringus kasutasid nad seda piigivalgu nanoosakeste platvormi kokteilivaktsiini väljatöötamiseks 1. klassi inimese ACE2-siduvate pandeemiapotentsiaaliga sarbekoviiruste vastu.

Nad töötasid välja rea ​​nanoosakeste platvorme, millest igaüks esitleb ühte erinevatest sarbekoviirustest pärit valku (originaal SARS-CoV-2 piigivalk; neli Omicroni varianti BA.1, BA.5, BA.2.75.2, XBB; SARS-CoV-2 piigivalk). 1; ja nahkhiirte CoV SHC014). Nad määrasid nende preparaatide immunogeensuse hamstrite puhul.

Nad analüüsisid antigeenide maastikku ja valisid kahevalentse (kaks silmapaistvat piigivalku) ja kaks kolmevalentset (kolm silmapaistvat piigivalku) koostist, et iseloomustada nende neutraliseerivaid antikehavastuseid ja kaitsvat toimet SARS-CoV-2 omikroniliste variantidega (XBB.1 ja BA.5) ja nahkhiirte koroonaviirusega (SIVWHC1014) nakatunud hamstrite puhul.

Vaktsiinipreparaatide valideerimine

Teadlased immuniseerisid hamstreid kahe- või kolmevalentse vaktsiinipreparaatidega, mis sisaldasid adjuvandina Alhüdrogeeli. Samuti immuniseerisid nad eraldi rühma hamstreid positiivse kontrollina kahevalentse Pfizer-BioNTechi vaktsiiniga.

Humoraalsete immuunvastuste analüüs näitas, et kõik kolm preparaati suutsid tõhusalt esile kutsuda neutraliseerivad antikehade tiitrid esivanemate SARS-CoV-2 ja Omicroni variandi BA.5 vastu.

Kaks kolmevalentset vaktsiini, mis sisaldasid täiendavat Omicroni tüve, andsid Omicroni uusima variandi XBB.1 vastu tugevad neutraliseerivad tiitrid. Kuid kahevalentne vaktsiin näitas XBB.1 variandi vastu vähenenud neutraliseerivat efektiivsust.

Nahkhiirte koroonaviiruste puhul näitasid kõik kolm koostist SHC014 ja WIV1 suhtes samaväärset neutraliseerivat efektiivsust. Seevastu Pfizer-BioNTechi kahevalentne vaktsiin ei suutnud indutseerida tuvastatavaid neutraliseerivate antikehade tiitreid ühegi testitud koronaviiruse vastu.

Inimeste immuniseerimiseks kasutatakse tavaliselt kahte Pfizeri vaktsiiniannust, mis sisaldavad 30 mikrogrammi teraviljavalku. Hamstritel viidi aga läbi ainult üks immuniseerimine 10 mikrogrammi teraviljavalguga. See võib seletada neutraliseerivate tiitrite puudumist hamstrite puhul, keda on immuniseeritud Pfizeri vaktsiiniga.

Teadlased testisid ka kolme vaktsiinipreparaadi kaitsvat toimet hamstrite puhul, kes olid nakatunud Omicroni variantidega BA.5 ja XBB.1 kuus nädalat pärast immuniseerimist. Kolm päeva pärast viirusega kokkupuudet testisid nad viiruse tiitreid kopsudes.

Tulemused näitasid, et kõik kolm koostist võivad pakkuda täielikku kaitset nii variantide BA.5 kui ka XXB.1 vastu. Immuniseeritud hamstrite kopsudes tuvastatavaid viiruse tiitreid ei täheldatud.

Kuigi kahevalentne koostis andis XBB.1 vastu oluliselt madalamad neutraliseerivad tiitrid, kaitses see hamstreid täielikult XBB.1 eest. Ühekordne immuniseerimine Pfizeri vaktsiiniga ei taga aga täielikku kaitset BA.5 ja XBB.1 vastu.

Teadlased uurisid ka nende kolmevalentse preparaadi kaitsvat toimet nahkhiirte koroonaviiruste vastu. Nad leidsid, et immuniseeritud hamstritel ei olnud kopsudes tuvastatavaid viiruse tiitreid, mis viitab täielikule kaitsele.

ABiotinüülitud S-valkude SDS-PAGE iseloomustus. Töötlemata geel on näidatud lisajoonisel.3. Seda geeli testiti kaks korda sama preparaadiga iga proovi jaoks ja tulemused olid sarnased.bSkemaatiline esitus erinevate biotinüülitud S-valkude seondumisest MS2-SA-ga. (MS2: helehall, PBP 2MS2; SA: tumehall, PBP 3RY2; S: roheline/oranž/lilla, PBP 6VSB) (C) SDS-PAGE geel firmadelt S ja VLP-S 614D, BA.2.75.2, XBB ja SHC014 jaoks. Iga VLP-S keedeti streptavidiini-biotiini konjugatsiooni hävitamiseks. Töötlemata geel on näidatud lisajoonisel.3. Seda geeli testiti kaks korda sama preparaadiga iga proovi jaoks ja tulemused olid sarnased.DVLP-614D-S (oranž), VLP-SHC014-S (roheline), VLP-BA.2.75.2-S (punane) ja VLP-XBB-S (tsüaan) iseloomustus dünaamilise valguse hajumise abil.eACE2-Fc ja S2P6 antikehade seondumise iseloomustus kõigi VLP-S-dega. (Keskmine ± SD, n = 3: sõltumatu test kolme tehnilise kordusega). Tulba värv identifitseerib iga VLP-S proovi (VLP-614D-S: oranž; VLP-BA.1-S: tumesinine; VLP-BA.5-S: pruun; VLP-XBB-S: tsüaan; VLP-BA. 2.75.2: punane; VLP-SARS-CoV-1-S: rohelineFVLP-XBB-S, VLP-614D-S, VLP-BA.2.75.2-S ja VLP-SHC014-S iseloomustus negatiivse peitsiülekande elektronmikroskoopia abil. Nooleotsad ▲ tähistavad S-valke VLP pinnal, valged nooleotsad näitavad otse ülespoole suunatud valke ja punased nooleotsad, mis näitavad kallutatud teraviku valke. Iga proovi jaoks koguti ja analüüsiti vähemalt 70 VLP-S preparaadi pilti sarnaste tulemustega.

Uuringu tähtsus

Uuringus välja töötatud kolmevalentne piigivalgu nanoosakeste preparaat näitab suurt efektiivsust SARS-CoV-1 ja SARS-CoV-2-ga seotud sarbekoviiruste vastaste laialdaselt neutraliseerivate antikehade vastuse esilekutsumisel.

Ravi Kane, üks paberi vastavatest autoritest, selgitas: "See vaktsiin võib kaitsta mitte ainult käesoleval aastal ringleva tüve eest, vaid ka tulevaste variantide eest."

See kõlab nagu järjekordne mRNA ravim, mis on maskeeritud äsja määratletud sõna "vaktsiin" varjus. "Vaktsiin" tähendas varem midagi muud, nimelt immuunsust ja ulatuslikku testimist, enne kui valitsus defineeris selle ümber, et tähendada kõike, mis ütles, kas see töötab või on isegi ohutu.

Allikad: