Novo cepivo obljublja široko zaščito pred SARS-CoV-2 in drugimi sarbekovirusi

Novo cepivo obljublja široko zaščito pred SARS-CoV-2 in drugimi sarbekovirusi

Znanstveniki na tehnološkem inštitutu Georgia in univerzi Wisconsin v ZDA so razvili cepivo širokega spektra, ki lahko zaščiti pred različicami koronavirusa 2 hudega akutnega respiratornega sindroma (SARS-CoV-2) in sarbekovirusi netopirjev.

Die Studie wird in der Zeitschrift veröffentlicht Komunikacija v naravi.

ozadje

Koronavirus 2 hudega akutnega respiratornega sindroma (SARS-CoV-2) je najnovejši beta koronavirus, ki je odgovoren za pandemijo uničujoče koronavirusne bolezni 2019 (COVID-19).

SARS-CoV-2 na svoji površini vsebuje spike glikoprotein, ki sodeluje z receptorjem angiotenzinske konvertaze 2 (ACE2) na membrani gostiteljske celice, da olajša vstop virusa. This makes spike protein a crucial target for vaccine development.

Med pandemijo je bilo razvitih več cepiv za zajezitev prenosa SARS-CoV-2 in njegovih zelo mutiranih različic. Dvovalentno cepivo Pfizer-BioNTech je ena izmed posodobljenih formulacij, specifičnih za različico, z visoko učinkovitostjo zaščite pred številnimi različicami SARS-CoV-2.

Poleg pojava širokega nabora različic SARS-CoV-2 so pri netopirjih odkrili obsežen rezervoar sarbekovirusov, ki vežejo ACE2, kar poudarja potrebo po razvoju cepiv proti pan-sarbekovirusu in pan-betakoronavirusu.

V tej študiji so znanstveniki razvili formulacije bivalentnih in trivalentnih cepiv z uporabo platforme nanodelcev beljakovinskih konic in te formulacije potrdili pri hrčkih.

Oblikovanje cepiva

Die Wissenschaftler hatten zuvor einen auf Nanopartikeln basierenden Impfstoff entwickelt, der mehrere Kopien des SARS-CoV-2-Spike-Proteins aufweist und bei Hamstern eine hohe Schutzwirkung gegen SARS-CoV-2 zeigte. In der aktuellen Studie nutzten sie diese Spike-Protein-Nanopartikelplattform, um einen Cocktailimpfstoff gegen humane ACE2-bindende Sarbecoviren der Klasse 1 mit pandemischem Potenzial zu entwickeln.

They developed a series of nanoparticle platforms, each presenting a single spike protein from different sarbecoviruses (original SARS-CoV-2 spike protein; four Omicron variants BA.1, BA.5, BA.2.75.2, XBB; SARS-CoV-2 spike protein). 1; in netopir CoV SHC014). Določili so imunogenost teh formulacij pri hrčkih.

Analizirali so antigensko pokrajino in izbrali dvovalentno (dva izrazita proteina konic) formulacijo in dve trivalentni (trije vidni proteini konic) formulaciji, da bi opisali njihove odzive nevtralizirajočih protiteles in zaščitne učinke pri hrčkih, okuženih z različicami omikrona SARS-CoV-2 (XBB.1 in BA.5) in netopirjevimi koronavirusi (SHC014 in WIV1).

Validacija formulacij cepiv

Znanstveniki so imunizirali hrčke z bivalentnimi ali trivalentnimi formulacijami cepiva, ki so vsebovale Alhidrogel kot adjuvans. Imunizirali so tudi ločeno skupino hrčkov z dvovalentnim cepivom Pfizer-BioNTech kot pozitivno kontrolo.

Analiza humoralnih imunskih odzivov je pokazala, da so lahko vse tri formulacije učinkovito inducirale nevtralizirajoče titre protiteles proti SARS-CoV-2 prednikov in različici Omicron BA.5.

Dve trivalentni cepivi, ki vsebujeta dodaten sev Omicron, sta povzročili močne nevtralizirajoče titre proti najnovejši različici Omicron, XBB.1. Vendar je dvovalentno cepivo pokazalo zmanjšano nevtralizirajočo učinkovitost proti različici XBB.1.

V zvezi s koronavirusi netopirjev so vse tri formulacije pokazale enakovredno nevtralizirajočo učinkovitost proti SHC014 in WIV1. V nasprotju s tem dvovalentno cepivo Pfizer-BioNTech ni uspelo inducirati zaznavnih titrov nevtralizirajočih protiteles proti nobenemu od testiranih koronavirusov.

Für die Immunisierung von Menschen werden typischerweise zwei Dosen Pfizer-Impfstoff mit 30 Mikrogramm Spike-Protein verwendet. Bei Hamstern wurde jedoch nur eine einzige Immunisierung mit 10 Mikrogramm Spike-Protein durchgeführt. Dies könnte das Fehlen neutralisierender Titer bei Hamstern erklären, die mit dem Pfizer-Impfstoff immunisiert wurden.

Znanstveniki so testirali tudi zaščitne učinke treh formulacij cepiva pri hrčkih, okuženih z različicama omikrona BA.5 in XBB.1 šest tednov po imunizaciji. Tri dni po izpostavitvi virusu so testirali titre virusa v pljučih.

Die Ergebnisse zeigten, dass alle drei Formulierungen einen vollständigen Schutz sowohl gegen die BA.5- als auch gegen die XXB.1-Variante bieten können. In der Lunge immunisierter Hamster wurden keine nachweisbaren Virustiter beobachtet.

Čeprav je dvovalentna formulacija proizvedla znatno nižje nevtralizirajoče titre proti XBB.1, je popolnoma zaščitila hrčke pred XBB.1. Vendar pa ena sama imunizacija s cepivom Pfizer ni mogla zagotoviti popolne zaščite proti BA.5 in XBB.1.

Die Wissenschaftler untersuchten außerdem die Schutzwirkung ihrer trivalenten Formulierung gegen Fledermaus-Coronaviren. Sie fanden heraus, dass die immunisierten Hamster keine nachweisbaren Virustiter in der Lunge hatten, was auf einen vollständigen Schutz hindeutet.

A SDS-PAGE-Charakterisierung biotinylierter S-Proteine. Das unverarbeitete Gel ist in der ergänzenden Abbildung dargestellt. 3. Ta gel je bil testiran dvakrat z istim pripravkom za vsak vzorec, s podobnimi rezultati.bShematski prikaz vezave različnih biotiniliranih proteinov S na MS2-SA. (MS2: svetlo siva, PDB 2MS2; SA: temno siva, PDB 3RY2; S: zelena/oranžna/vijolična, PDB 6VSB) (C) SDS-PAGE gel iz S in VLP-S za 614D, BA.2.75.2, XBB in SHC014. Vsak VLP-S je bil kuhan, da se uniči konjugacija streptavidin-biotin. Neobdelan gel je prikazan na dodatni sliki.3. Ta gel je bil testiran dvakrat z istim pripravkom za vsak vzorec, s podobnimi rezultati.DKarakterizacija VLP-614D-S (oranžna), VLP-SHC014-S (zelena), VLP-BA.2.75.2-S (rdeča) in VLP-XBB-S (cian) z dinamičnim sipanjem svetlobe.eKarakterizacija vezave protiteles ACE2-Fc in S2P6 na vse VLP-S. (Povprečje ± SD, n = 3: neodvisen test s tremi tehničnimi ponovitvami). Barva vrstice označuje vsak vzorec VLP-S (VLP-614D-S: oranžna; VLP-BA.1-S: temno modra; VLP-BA.5-S: rjava; VLP-XBB-S: cian; VLP-BA. 2.75.2: rdeča; VLP-SARS-CoV-1-S: vijolična; VLP-SHC014-S: zelena; samo VLP.FKarakterizacija VLP-XBB-S, VLP-614D-S, VLP-BA.2.75.2-S in VLP-SHC014-S z negativno transmisijsko elektronsko mikroskopijo. Puščične konice ▲ označujejo proteine ​​S na površini VLP, z belimi konicami puščic, ki označujejo beljakovine ravnih konic, rdeče puščice pa označujejo proteine ​​nagnjenih konic. Za vsak vzorec je bilo zbranih in analiziranih vsaj 70 slik iz pripravka VLP-S s podobnimi rezultati.

Pomen študije

Formulacija trivalentnih koničastih beljakovinskih nanodelcev, razvita v študiji, kaže visoko učinkovitost pri izvabljanju široko nevtralizirajočega odziva protiteles proti sarbekovirusom SARS-CoV-1 in SARS-CoV-2.

Ravi Kane, eden od ustreznih avtorjev časopisa, je pojasnil: "To cepivo lahko ščiti ne le pred trenutnim sevom, ki kroži letos, ampak tudi pred prihodnjimi različicami."

To zveni kot še eno zdravilo mRNA, prikrito pod krinko na novo definirane besede "cepivo". "Cepivo" je nekoč pomenilo nekaj drugega, in sicer imuniteto in obsežno testiranje, preden ga je vlada na novo opredelila, da pomeni kar koli, kar je pisalo, da deluje ali je celo varno.

Viri: