Исследование, проведенное в Научно-исследовательском институте инфекционных заболеваний армии США, показывает, как относительно простая полноразмерная ДНК-вакцина против шипового гликопротеина коронавируса 2 тяжелого острого респираторного синдрома (SARS-CoV-2) может вызывать нейтрализующий ответ антител модель на животных – даже после однократного введения с помощью простой техники струйного впрыска. Эти захватывающие открытия в настоящее время доступны на сервере препринтов bioRxiv * .

Пандемия коронавирусного заболевания (COVID-19), вызванная SARS-CoV-2, вызвала беспрецедентные глобальные поиски эффективной вакцины. В качестве решения были опробованы почти все мыслимые вакцины, включая вакцины на основе как РНК, так и ДНК.

Такие вакцины на основе нуклеиновых кислот можно производить относительно быстро, если известна целевая иммуногенная последовательность, а также их можно модифицировать в соответствии с потенциальными изменениями в последовательности. Однако как доставить нуклеиновые кислоты к клеткам-мишеням для экспрессии иммуногена – это уместный технический вопрос.

До сих пор для доставки РНК-вакцин необходимы составы с липидными наночастицами или другими способами, которые защищают генетический материал и могут переносить его через клеточные мембраны. Безопасность и эффективность таких РНК-вакцин в настоящее время оцениваются в ходе различных испытаний вакцин против COVID.

С другой стороны, ДНК, доставляемая с помощью иглы и шприца, может быть иммуногенной без использования липидных наночастиц – даже у нечеловеческих приматов. Другие методы (например, электропорация или струйная инъекция) могут дополнительно повысить иммуногенность при одновременном снижении требований к дозировке.

Недавно исследовательская группа во главе с доктором Ребеккой Л. Брокато из отдела вирусологии Научно-исследовательского института инфекционных заболеваний армии США решила создать доказательную концепцию использования введенной струйной инъекцией ДНК SARS-CoV-2. вакцины с использованием хомяков как дикого типа, так и хомяков с временной иммуносупрессией в качестве животных моделей.

Конструирование клонов и оценка иммуногенности

В этом исследовании ученые использовали метод струйной инъекции, чтобы доставить сирийским хомячкам ДНК-вакцину на основе шипов SARS-CoV-2. Поскольку технология струйной инъекции не является широко доступной для использования у мелких животных, они использовали внутрикожные струйные инъекции человека для внутримышечной доставки вакцины хомякам.

Их специфическая ДНК-вакцина на основе спайков SARS-CoV-2, известная как nCoV-S (JET), была сконструирована путем клонирования гена с оптимизированными кодонами человека, кодирующего полноразмерный спайковый белок, в плазмидный вектор. Кроме того, остов плазмиды, используемый для этой вакцины, ранее использовался для вакцин на основе хантавирусной ДНК, которые в настоящее время проходят фазу 1 и 2 клинических испытаний.

Основными параметрами иммуногенности в центре внимания этого исследования были нейтрализующие антитела. Более конкретно, исследователи измерили нейтрализующие антитела против живого вируса с помощью теста нейтрализации уменьшения образования бляшек (PRNT) и теста нейтрализации псевдовириона на основе нереплицирующегося вируса везикулярного стоматита (VSV) (PsVNA)

.

Надежный защитный эффект

Короче говоря, полученные данные показывают, что вакцина nCoV-S (JET) вызвала нейтрализующие антитела у хомяков и обеспечивала защиту как в моделях хомяков дикого типа, так и в моделях с временным иммуносупрессивным действием.

Более конкретно, защитный эффект наблюдался даже на модели инфекции SARS-CoV-2 с тяжелым и длительным заболеванием у иммуносупрессивных животных до контакта с вирусом. И наоборот, незащищенные животные потеряли более 15% своего веса, и почти через две недели после заражения в их легких все еще находились инфекционные вирусные частицы.

Более того, уровни нейтрализующих антител существенно выросли после повторной вакцинации, с титрами, сопоставимыми или превышающими титры, обнаруженные в других ДНК-вакцинах, оцененных на нечеловеческих приматах и ​​мышах.

Наконец, в случае этой новой ДНК-вакцины nCoV-S (JET) нормальный характер пролиферации Т- или В-иммунных клеток во время воздействия не был предпосылкой для достижения защитного эффекта.

Раскрытие потенциала для дальнейших исследований

Вкратце, это исследование демонстрирует, как относительно простая и немодифицированная полноразмерная ДНК-вакцина, вводимая с помощью относительно простой техники струйной инъекции, может на самом деле вызывать нейтрализующие антитела после однократной вакцинации, но также значительно увеличивать титры антител после повторной вакцинации и защищают от SARS-CoV-2 в двух моделях хомяков.

«Наши результаты на модели хомяка с временной иммуносупрессией добавляют дополнительную достоверность к идее о том, что антитела играют важную роль в наблюдаемой защите», – подчеркивают авторы исследования в этой статье bioRxiv .

Это, несомненно, показывает большой потенциал этого подхода для перехода к следующему этапу доклинических исследований и представляет сирийских хомяков как жизнеспособную модель болезни; однако необходимы дальнейшие исследования для оценки этих инновационных исследовательских шагов.

* Важное примечание

bioRxiv публикует предварительные научные отчеты, которые не рецензируются и, следовательно, не должны рассматриваться как окончательные, руководящие клинической практикой / поведением, связанным со здоровьем, или рассматриваться как установленная информация.