Jaunā vakcīna sola plašu aizsardzību pret SARS-CoV-2 un citiem sarbekovīrusiem

Jaunā vakcīna sola plašu aizsardzību pret SARS-CoV-2 un citiem sarbekovīrusiem

Džordžijas Tehnoloģiju institūta un Viskonsinas Universitātes (ASV) zinātnieki ir izstrādājuši plaša spektra vakcīnu, kas var aizsargāt pret smaga akūta respiratorā sindroma koronavīrusa 2 (SARS-CoV-2) un sikspārņu sarbekovīrusu variantiem.

Pētījums ir publicēts žurnālāDabas komunikācija.

fons

Smags akūts respiratorā sindroma koronavīruss 2 (SARS-CoV-2) ir nesen atklātais beta koronavīruss, kas ir atbildīgs par postošo koronavīrusu slimības 2019 (COVID-19) pandēmiju.

SARS-CoV-2 uz tās virsmas satur smaili glikoproteīnu, kas mijiedarbojas ar saimniekšūnu membrānas receptoru angiotenzīnu konvertējošo enzīmu 2 (ACE2), lai atvieglotu vīrusa iekļūšanu. Tas padara smailes proteīnu par būtisku mērķi vakcīnas izstrādei.

Pandēmijas laikā ir izstrādātas vairākas vakcīnas, lai ierobežotu SARS-CoV-2 un tā ļoti mutēto variantu pārnešanu. Pfizer-BioNTech bivalentā vakcīna ir viena no atjauninātajām variantiem specifiskajām formām ar augstu aizsardzības efektivitāti pret vairākiem SARS-CoV-2 variantiem.

Papildus plaša SARS-CoV-2 variantu klāsta parādīšanās sikspārņiem ir identificēts plašs ACE2 saistošo sarbekovīrusu rezervuārs, uzsverot nepieciešamību izstrādāt pansarbekovīrusa un pan-betakoronavīrusa vakcīnas.

Šajā pētījumā zinātnieki izstrādāja divvērtīgu un trīsvērtīgu vakcīnu preparātus, izmantojot smailes proteīna nanodaļiņu platformu, un apstiprināja šīs formulas kāmjiem.

Vakcīnas dizains

Zinātnieki iepriekš bija izstrādājuši uz nanodaļiņām balstītu vakcīnu, kurai ir vairākas SARS-CoV-2 smaile proteīna kopijas un kas uzrādīja augstu aizsardzības efektu pret SARS-CoV-2 kāmjiem. Pašreizējā pētījumā viņi izmantoja šo smaile proteīna nanodaļiņu platformu, lai izstrādātu kokteiļu vakcīnu pret 1. klases cilvēka ACE2 saistošiem sarbekovīrusiem ar pandēmijas potenciālu.

Viņi izstrādāja virkni nanodaļiņu platformu, no kurām katra piedāvā vienu smailes proteīnu no dažādiem sarbekovīrusiem (sākotnējais SARS-CoV-2 smaile proteīns; četri Omicron varianti BA.1, BA.5, BA.2.75.2, XBB; SARS-CoV-2 smaile proteīns). 1; un sikspārņu CoV SHC014). Viņi noteica šo zāļu formu imunogenitāti kāmjiem.

Viņi analizēja antigēnu ainavu un izvēlējās divvērtīgu (divi izteikti smaiļu proteīni) un divus trīsvērtīgus (trīs izteikti smaileņu proteīnus) preparātus, lai raksturotu to neitralizējošās antivielu atbildes reakcijas un aizsargājošo iedarbību kāmjiem, kas inficēti ar SARS-CoV-2 omikronu variantiem (XBB.1 un BA.5) un sikspārņu koronavīrusiem (SIVHC1014).

Vakcīnas formulu apstiprināšana

Zinātnieki imunizēja kāmjus ar divvērtīgām vai trīsvērtīgām vakcīnām, kas satur Alhidrogelu kā palīgvielu. Viņi arī imunizēja atsevišķu kāmju grupu ar divvērtīgo Pfizer-BioNTech vakcīnu kā pozitīvu kontroli.

Humorālo imūnreakciju analīze atklāja, ka visi trīs preparāti spēja efektīvi izraisīt neitralizējošus antivielu titrus pret senču SARS-CoV-2 un Omicron variantu BA.5.

Divas trīsvērtīgās vakcīnas, kas satur papildu Omicron celmu, radīja spēcīgus neitralizējošus titrus pret jaunāko Omicron variantu XBB.1. Tomēr bivalentā vakcīna uzrādīja samazinātu neitralizēšanas efektivitāti pret XBB.1 variantu.

Attiecībā uz sikspārņu koronavīrusiem visi trīs preparāti uzrādīja līdzvērtīgu neitralizējošu efektivitāti pret SHC014 un WIV1. Turpretim Pfizer-BioNTech bivalentā vakcīna nespēja izraisīt nosakāmus neitralizējošus antivielu titrus pret nevienu no pārbaudītajiem koronavīrusiem.

Cilvēku imunizācijai parasti tiek izmantotas divas Pfizer vakcīnas devas, kas satur 30 mikrogramus smaiļu proteīna. Tomēr kāmjiem tika veikta tikai viena imunizācija ar 10 mikrogramiem smailu proteīna. Tas varētu izskaidrot neitralizējošu titru trūkumu kāmjiem, kas imunizēti ar Pfizer vakcīnu.

Zinātnieki arī pārbaudīja trīs vakcīnas formu aizsargājošo iedarbību kāmjiem, kas inficēti ar Omicron variantiem BA.5 un XBB.1 sešas nedēļas pēc imunizācijas. Trīs dienas pēc vīrusa iedarbības viņi pārbaudīja vīrusa titrus plaušās.

Rezultāti parādīja, ka visi trīs preparāti var nodrošināt pilnīgu aizsardzību gan pret BA.5, gan XXB.1 variantiem. Imunizēto kāmju plaušās netika novēroti nosakāmi vīrusu titri.

Lai gan divvērtīgais sastāvs radīja ievērojami zemākus neitralizēšanas titrus pret XBB.1, tas pilnībā aizsargāja kāmjus no XBB.1. Tomēr viena imunizācija ar Pfizer vakcīnu nevarēja nodrošināt pilnīgu aizsardzību pret BA.5 un XBB.1.

Zinātnieki arī pētīja viņu trīsvērtīgā preparāta aizsargājošo iedarbību pret sikspārņu koronavīrusiem. Viņi atklāja, ka imunizētajiem kāmjiem plaušās nebija nosakāmu vīrusu titru, kas liecina par pilnīgu aizsardzību.

ABiotinilētu S proteīnu SDS-PAGE raksturojums. Neapstrādātais gēls ir parādīts papildu attēlā.3. Šis gēls tika pārbaudīts divas reizes ar vienu un to pašu preparātu katram paraugam ar līdzīgiem rezultātiem.bShematisks attēlojums dažādu biotinilētu S proteīnu saistīšanai ar MS2-SA. (MS2: gaiši pelēka, PBP 2MS2; SA: tumši pelēka, PBP 3RY2; S: zaļa/oranža/violeta, PBP 6VSB) (C) SDS-PAGE gēls no S un VLP-S priekš 614D, BA.2.75.2, XBB un SHC014. Katrs VLP-S tika vārīts, lai iznīcinātu streptavidīna-biotīna konjugāciju. Neapstrādātais gēls ir parādīts papildu attēlā.3. Šis gēls tika pārbaudīts divas reizes ar vienu un to pašu preparātu katram paraugam ar līdzīgiem rezultātiem.DVLP-614D-S (oranža), VLP-SHC014-S (zaļš), VLP-BA.2.75.2-S (sarkans) un VLP-XBB-S (ciāna) raksturojums ar dinamisku gaismas izkliedi.eACE2-Fc un S2P6 antivielu saistīšanās ar visiem VLP-S raksturojums. (Vidējā vērtība ± SD, n = 3: neatkarīgs tests ar trim tehniskiem atkārtojumiem). Joslas krāsa identificē katru VLP-S paraugu (VLP-614D-S: oranža; VLP-BA.1-S: tumši zila; VLP-BA.5-S: brūna; VLP-XBB-S: ciāna; VLP-BA. 2.75.2: sarkana; VLP-SARS-CoV-1-S: zaļa; tikai VLP4-S: violeta; VLP-4FVLP-XBB-S, VLP-614D-S, VLP-BA.2.75.2-S un VLP-SHC014-S raksturojums ar negatīvu traipu transmisijas elektronu mikroskopiju. Bultiņu galviņas ▲ norāda uz S proteīniem uz VLP virsmas, ar baltām bultiņām, kas norāda uz taisnām smaiļu proteīniem, un sarkanām bultām, kas norāda uz noliektiem smaiļu proteīniem. Katram paraugam tika savākti un analizēti vismaz 70 attēli no VLP-S preparāta ar līdzīgiem rezultātiem.

Pētījuma nozīme

Pētījumā izstrādātā trīsvērtīgā smailproteīna nanodaļiņu formula parāda augstu efektivitāti, izraisot plaši neitralizējošu antivielu reakciju pret SARS-CoV-1 un SARS-CoV-2 saistītiem sarbekovīrusiem.

Ravi Keins, viens no dokumenta atbilstošajiem autoriem, paskaidroja: "Šī vakcīna var aizsargāt ne tikai pret pašreizējo celmu, kas cirkulē šogad, bet arī pret nākotnes variantiem."

Tas izklausās pēc kārtējām mRNS zālēm, kas slēptas jaundefinētā vārda “vakcīna” aizsegā. "Vakcīna" agrāk nozīmēja kaut ko citu, proti, imunitāti un plašu testēšanu, pirms valdība to no jauna definēja, lai nozīmētu jebko, kas norāda, vai tā darbojas vai ir pat droša.

Avoti: