Noul vaccin promite o protecție largă împotriva SARS-CoV-2 și a altor sarbecovirusuri

Noul vaccin promite o protecție largă împotriva SARS-CoV-2 și a altor sarbecovirusuri

Oamenii de știință de la Institutul de Tehnologie din Georgia și de la Universitatea din Wisconsin, SUA, au dezvoltat un vaccin cu spectru larg care poate proteja împotriva variantelor de coronavirus 2 (SARS-CoV-2) a sindromului respirator acut sever și sarbecovirusurile liliecilor.

Studiul este publicat în jurnalComunicarea naturii.

fundal

Sindromul respirator acut sever coronavirus 2 (SARS-CoV-2) este cel mai recent coronavirus beta apărut responsabil de pandemia devastatoare a bolii coronavirus 2019 (COVID-19).

SARS-CoV-2 conține glicoproteină în vârf pe suprafața sa care interacționează cu enzima de conversie a angiotensinei 2 (ACE2) a receptorului membranar al celulei gazdă pentru a facilita intrarea virală. Acest lucru face ca proteina spike să fie o țintă crucială pentru dezvoltarea vaccinului.

În timpul pandemiei, au fost dezvoltate mai multe vaccinuri pentru a reduce transmiterea SARS-CoV-2 și a variantelor sale foarte mutante. Vaccinul bivalent Pfizer-BioNTech este una dintre formulările actualizate specifice variantei, cu o eficacitate de protecție ridicată împotriva unui număr de variante SARS-CoV-2.

Pe lângă apariția unei game largi de variante SARS-CoV-2, la lilieci a fost identificat un rezervor extins de sarbecovirusuri care leagă ACE2, evidențiind necesitatea dezvoltării vaccinurilor pan-sarbecovirus și pan-betacoronavirus.

În acest studiu, oamenii de știință au dezvoltat formulări de vaccin bivalent și trivalent folosind o platformă de nanoparticule de proteină cu vârf și au validat aceste formulări la hamsteri.

Design de vaccin

Oamenii de știință au dezvoltat anterior un vaccin pe bază de nanoparticule care are mai multe copii ale proteinei vârf SARS-CoV-2 și a arătat efecte de protecție ridicate împotriva SARS-CoV-2 la hamsteri. În studiul actual, au folosit această platformă de nanoparticule de proteine ​​​​pic pentru a dezvolta un vaccin cocktail împotriva sarbecovirusurilor umane de clasa 1 care se leagă de ACE2 cu potențial pandemic.

Ei au dezvoltat o serie de platforme de nanoparticule, fiecare prezentând o singură proteină spike din diferite sarbecovirusuri (proteina spike originală SARS-CoV-2; patru variante Omicron BA.1, BA.5, BA.2.75.2, XBB; proteina spike SARS-CoV-2). 1; și liliac CoV SHC014). Ei au determinat imunogenitatea acestor formulări la hamsteri.

Ei au analizat peisajul antigenului și au selectat o formulare bivalentă (două proteine ​​cu vârf proeminente) și două formulări trivalente (trei proteine ​​cu vârf proeminente) pentru a caracteriza răspunsurile lor de anticorpi neutralizanți și efectele protectoare la hamsterii infectați cu variantele de omicron SARS-CoV-2 (XBB.1 și BA.5) și coronavirusurile liliecilor (SHC014 și WIV1).

Validarea formulărilor de vaccin

Oamenii de știință au imunizat hamsterii cu formulări de vaccin bivalent sau trivalent care conțin Alhydrogel ca adjuvant. De asemenea, au imunizat un grup separat de hamsteri cu vaccinul bivalent Pfizer-BioNTech ca martor pozitiv.

Analiza răspunsurilor imune umorale a arătat că toate cele trei formulări au fost capabile să inducă eficient titruri de anticorpi neutralizanți împotriva SARS-CoV-2 ancestral și a variantei Omicron BA.5.

Două vaccinuri trivalente care conțin o tulpină suplimentară Omicron au dus la titruri de neutralizare robuste împotriva celei mai recente variante Omicron, XBB.1. Cu toate acestea, vaccinul bivalent a arătat o eficacitate de neutralizare redusă împotriva variantei XBB.1.

În ceea ce privește coronavirusurile de lilieci, toate cele trei formulări au demonstrat o eficacitate neutralizantă echivalentă împotriva SHC014 și WIV1. În schimb, vaccinul bivalent Pfizer-BioNTech nu a reușit să inducă titruri detectabile de anticorpi neutralizanți împotriva niciunuia dintre coronavirusurile testate.

Două doze de vaccin Pfizer care conțin 30 de micrograme de proteină spike sunt de obicei folosite pentru a imuniza oamenii. Cu toate acestea, la hamsteri a fost efectuată doar o singură imunizare cu 10 micrograme de proteină spike. Acest lucru ar putea explica lipsa titrurilor de neutralizare la hamsterii imunizați cu vaccinul Pfizer.

Oamenii de știință au testat, de asemenea, efectele protectoare ale a trei formulări de vaccin la hamsteri infectați cu variantele Omicron BA.5 și XBB.1 la șase săptămâni după imunizare. La trei zile după expunerea la virus, ei au testat titrurile virusului în plămâni.

Rezultatele au arătat că toate cele trei formulări pot oferi protecție completă împotriva variantelor BA.5 și XXB.1. Nu s-au observat titruri de virus detectabile în plămânii hamsterilor imunizați.

Deși formula bivalentă a produs titruri de neutralizare semnificativ mai mici împotriva XBB.1, a protejat complet hamsterii de XBB.1. Cu toate acestea, o singură imunizare cu vaccinul Pfizer nu ar putea oferi o protecție completă împotriva BA.5 și XBB.1.

Oamenii de știință au examinat, de asemenea, efectul protector al formulării lor trivalente împotriva coronavirusurilor de lilieci. Ei au descoperit că hamsterii imunizați nu aveau titruri de virus detectabile în plămâni, ceea ce indică o protecție completă.

OCaracterizarea SDS-PAGE a proteinelor S biotinilate. Gelul neprocesat este prezentat în figura suplimentară.3. Acest gel a fost testat de două ori cu același preparat pentru fiecare probă, cu rezultate similare.bReprezentare schematică a legării diferitelor proteine ​​S biotinilate la MS2-SA. (MS2: gri deschis, PDB 2MS2; SA: gri închis, PDB 3RY2; S: verde/portocaliu/violet, PDB 6VSB) (C) Gel SDS-PAGE de la S și VLP-S pentru 614D, BA.2.75.2, XBB și SHC014. Fiecare VLP-S a fost fiert pentru a distruge conjugarea streptavidină-biotină. Gelul neprocesat este prezentat în figura suplimentară.3. Acest gel a fost testat de două ori cu același preparat pentru fiecare probă, cu rezultate similare.DCaracterizarea VLP-614D-S (portocaliu), VLP-SHC014-S (verde), VLP-BA.2.75.2-S (roșu) și VLP-XBB-S (cian) prin împrăștierea dinamică a luminii.eCaracterizarea legării anticorpilor ACE2-Fc și S2P6 la toate VLP-S. (Media ± SD, n = 3: un test independent cu trei replici tehnice). Culoarea barei identifică fiecare probă VLP-S (VLP-614D-S: portocaliu; VLP-BA.1-S: albastru închis; VLP-BA.5-S: maro; VLP-XBB-S: cyan; VLP-BA. 2.75.2: roșu; VLP-SARS-CoV-1-S: violet; numai VLP-SHC01; VLP-SHC01;FCaracterizarea VLP-XBB-S, VLP-614D-S, VLP-BA.2.75.2-S și VLP-SHC014-S prin microscopie electronică cu transmisie de colorare negativă. Vârfurile de săgeată ▲ indică proteinele S pe suprafața VLP, cu vârfurile de săgeți albe indicând proteinele cu vârfuri drepte în sus și vârfurile de săgeți roșii indicând proteinele cu vârf înclinate. Pentru fiecare probă, au fost colectate și analizate cel puțin 70 de imagini dintr-un preparat VLP-S, cu rezultate similare.

Importanta studiului

Formularea de nanoparticule de proteine ​​​​trivalente dezvoltată în studiu arată o eficacitate ridicată în declanșarea unui răspuns de anticorpi de neutralizare larg împotriva sarbecovirusurilor SARS-CoV-1 și SARS-CoV-2.

Ravi Kane, unul dintre autorii corespondenți ai lucrării, a explicat: „Acest vaccin poate proteja nu numai împotriva tulpinii actuale care circulă în acest an, ci și împotriva variantelor viitoare”.

Acesta sună ca un alt medicament ARNm deghizat sub masca noului cuvânt definit „vaccin”. „Vaccinul” însemna ceva diferit, și anume imunitate și testare extinsă, înainte ca guvernul să-l redefinească pentru a însemna ceva care spunea dacă funcționează sau chiar este sigur.

Surse: