Nowa szczepionka zapewnia szeroką ochronę przed SARS-CoV-2 i innymi sarbekowirusami

Nowa szczepionka zapewnia szeroką ochronę przed SARS-CoV-2 i innymi sarbekowirusami

Naukowcy z Georgia Institute of Technology i Uniwersytetu Wisconsin w USA opracowali szczepionkę o szerokim spektrum działania, która może chronić przed odmianami koronaawirusa 2 zespołu ostrej niewydolności oddechowej (SARS-CoV-2) i sarbekowirusów nietoperzy.

Badanie zostało opublikowane w czasopiśmieKomunikacja przyrodnicza.

tło

Koronawirus 2 zespołu ostrej niewydolności oddechowej (SARS-CoV-2) to najnowszy koronawirus beta odpowiedzialny za wyniszczającą pandemię choroby koronawirusowej 2019 (COVID-19).

SARS-CoV-2 zawiera na swojej powierzchni glikoproteinę kolczastą, która oddziałuje z receptorem błony komórkowej gospodarza, enzymem konwertującym angiotensynę 2 (ACE2), aby ułatwić przedostanie się wirusa. To sprawia, że ​​białko kolczaste jest kluczowym celem w opracowywaniu szczepionek.

Podczas pandemii opracowano kilka szczepionek mających na celu ograniczenie przenoszenia wirusa SARS-CoV-2 i jego silnie zmutowanych wariantów. Dwuwalentna szczepionka Pfizer-BioNTech to jedna ze zaktualizowanych formuł specyficznych dla wariantu, charakteryzująca się wysoką skutecznością ochronną przeciwko wielu wariantom SARS-CoV-2.

Oprócz pojawienia się szerokiej gamy wariantów SARS-CoV-2, u nietoperzy zidentyfikowano obszerny rezerwuar sarbekowirusów wiążących ACE2, co podkreśla potrzebę opracowania szczepionek przeciwko pansarbekowirusowi i panbetakoronawirusowi.

W tym badaniu naukowcy opracowali preparaty szczepionek dwuwalentnych i trójwartościowych, korzystając z platformy nanocząstek białek kolczastych, i poddali walidacji te preparaty u chomików.

Projekt szczepionki

Naukowcy opracowali wcześniej szczepionkę na bazie nanocząstek, która zawiera wiele kopii białka kolczastego SARS-CoV-2 i wykazała silne działanie ochronne przeciwko SARS-CoV-2 u chomików. W bieżącym badaniu wykorzystali tę platformę nanocząstek białek kolczastych do opracowania szczepionki koktajlowej przeciwko ludzkim sarbekowirusom klasy 1 wiążącym ACE2, mającym potencjał pandemiczny.

Opracowali serię platform nanocząstek, z których każda zawierała pojedyncze białko wypustek z różnych sarbekowirusów (oryginalne białko wypustek SARS-CoV-2; cztery warianty Omicron BA.1, BA.5, BA.2.75.2, XBB; białko wypustek SARS-CoV-2). 1; i nietoperz CoV SHC014). Określili immunogenność tych preparatów u chomików.

Przeanalizowali krajobraz antygenów i wybrali preparat dwuwartościowy (dwa główne białka kolców) i dwa preparaty trójwartościowe (trzy główne białka kolców), aby scharakteryzować ich neutralizujące odpowiedzi przeciwciał i działanie ochronne u chomików zakażonych wariantami omikronowymi SARS-CoV-2 (XBB.1 i BA.5) oraz koronawirusami nietoperzy (SHC014 i WIV1).

Walidacja receptur szczepionek

Naukowcy immunizowali chomiki dwuwalentnymi lub trójwalentnymi szczepionkami zawierającymi Alhydrogel jako adiuwant. Zaszczepili także oddzielną grupę chomików biwalentną szczepionką Pfizer-BioNTech jako kontrolę pozytywną.

Analiza humoralnych odpowiedzi immunologicznych wykazała, że ​​wszystkie trzy preparaty były w stanie skutecznie indukować miano przeciwciał neutralizujących przeciwko przodkowi SARS-CoV-2 i wariantowi Omicron BA.5.

Dwie trójwalentne szczepionki zawierające dodatkowy szczep Omicron dały silne miana neutralizujące w stosunku do najnowszego wariantu Omicron, XBB.1. Jednakże szczepionka dwuwalentna wykazywała zmniejszoną skuteczność neutralizującą wobec wariantu XBB.1.

Jeśli chodzi o koronawirusy nietoperzy, wszystkie trzy preparaty wykazały równoważną skuteczność neutralizującą wobec SHC014 i WIV1. Natomiast dwuwalentna szczepionka firmy Pfizer-BioNTech nie wywołała wykrywalnego miana przeciwciał neutralizujących przeciwko żadnemu z testowanych koronawirusów.

Do uodporniania ludzi stosuje się zazwyczaj dwie dawki szczepionki firmy Pfizer zawierające 30 mikrogramów białka kolczastego. Jednakże u chomików przeprowadzono tylko pojedynczą immunizację 10 mikrogramami białka kolczastego. Może to wyjaśniać brak mian neutralizujących u chomików zaszczepionych szczepionką firmy Pfizer.

Naukowcy przetestowali także działanie ochronne trzech formulacji szczepionek u chomików zakażonych wariantami Omicron BA.5 i XBB.1 sześć tygodni po immunizacji. Trzy dni po ekspozycji na wirusa zbadali miano wirusa w płucach.

Wyniki wykazały, że wszystkie trzy preparaty mogą zapewnić pełną ochronę zarówno przed wariantami BA.5, jak i XXB.1. Nie zaobserwowano wykrywalnych mian wirusa w płucach immunizowanych chomików.

Chociaż dwuwartościowy preparat wytwarzał znacznie niższe miana neutralizujące przeciwko XBB.1, całkowicie chronił chomiki przed XBB.1. Jednakże pojedyncza immunizacja szczepionką firmy Pfizer nie może zapewnić całkowitej ochrony przed BA.5 i XBB.1.

Naukowcy zbadali także działanie ochronne ich trójwartościowego preparatu przeciwko koronawirusom nietoperzy. Odkryli, że u zaszczepionych chomików nie stwierdzono wykrywalnego miana wirusa w płucach, co wskazuje na całkowitą ochronę.

ACharakterystyka SDS-PAGE biotynylowanych białek S. Nieprzetworzony żel pokazano na dodatkowym rysunku.3. Żel ten badano dwukrotnie z tym samym preparatem dla każdej próbki, z podobnymi wynikami.BSchematyczne przedstawienie wiązania różnych biotynylowanych białek S z MS2-SA. (MS2: jasnoszary, PDB 2MS2; SA: ciemnoszary, PDB 3RY2; S: zielony/pomarańczowy/fioletowy, PDB 6VSB) (C) Żel SDS-PAGE firmy S i VLP-S dla 614D, BA.2.75.2, XBB i SHC014. Każdy VLP-S gotowano w celu zniszczenia koniugacji streptawidyna-biotyna. Nieprzetworzony żel pokazano na dodatkowym rysunku.3. Żel ten badano dwukrotnie z tym samym preparatem dla każdej próbki, z podobnymi wynikami.DCharakterystyka VLP-614D-S (pomarańczowy), VLP-SHC014-S (zielony), VLP-BA.2.75.2-S (czerwony) i VLP-XBB-S (cyjan) metodą dynamicznego rozpraszania światła.miCharakterystyka wiązania przeciwciał ACE2-Fc i S2P6 ze wszystkimi VLP-S. (Średnia ± SD, n = 3: niezależny test z trzema powtórzeniami technicznymi). Kolor paska identyfikuje każdą próbkę VLP-S (VLP-614D-S: pomarańczowy; VLP-BA.1-S: ciemnoniebieski; VLP-BA.5-S: brązowy; VLP-XBB-S: cyjan; VLP-BA. 2.75.2: czerwony; VLP-SARS-CoV-1-S: fioletowy; VLP-SHC014-S: zielony; tylko VLP.FCharakterystyka VLP-XBB-S, VLP-614D-S, VLP-BA.2.75.2-S i VLP-SHC014-S za pomocą transmisyjnej mikroskopii elektronowej z plamą ujemną. Groty strzałek ▲ wskazują białka S na powierzchni VLP, białe groty strzałek wskazują proste białka kolców, a czerwone groty strzałek wskazują nachylone białka kolców. Dla każdej próbki zebrano i przeanalizowano co najmniej 70 obrazów preparatu VLP-S, uzyskując podobne wyniki.

Znaczenie badania

Opracowany w badaniu preparat trójwartościowego nanocząsteczki białka kolczastego wykazuje wysoką skuteczność w wywoływaniu szeroko zakrojonej odpowiedzi przeciwciał neutralizujących przeciwko sarbekowirusom SARS-CoV-1 i SARS-CoV-2.

Ravi Kane, jeden z autorów artykułu, wyjaśnił: „Ta szczepionka może chronić nie tylko przed obecnym szczepem krążącym w tym roku, ale także przed przyszłymi jego wariantami”.

To brzmi jak kolejny lek mRNA ukryty pod przykrywką nowo zdefiniowanego słowa „szczepionka”. „Szczepionka” miała kiedyś na myśli coś innego, mianowicie odporność i szeroko zakrojone badania, zanim rząd zdefiniował ją na nowo tak, aby oznaczała cokolwiek, co mówiłoby, czy jest skuteczna, czy w ogóle bezpieczna.

Źródła: