Вакцины против тяжелого острого респираторного синдрома коронавируса 2 (SARS-CoV-2) внедряются во всем мире для борьбы с пандемией COVID-19 (коронавирусное заболевание 2019). Множественные вакцины необходимы для борьбы с вариантами эпидемий, а также для преодоления проблем, которые могут быть связаны с текущими вакцинами (например, высокая стоимость или низкая иммуногенность).

В этом контексте группа экспертов проверила иммунные ответы, вызванные гомологичной плазмидой слизистой оболочки, и стратегию гетерологической иммунизации с использованием плазмидной вакцины и модифицированной вакцины Ankara (MVA), экспрессирующей спайк SARS-CoV-2 (S) и нуклеокапсид. (N) антигены. Исследование опубликовано в журнале Vaccines .

Ученые описывают доклиническую разработку 2-дозной гетерологичной вакцины-кандидата против COVID-19 для слизистых оболочек с использованием адъювантной системы QAC (quil-A хитозан). Они показали, что мыши, иммунизированные pQAC / MVA-CoV, эффективно нейтрализовали SARS-CoV-2 дикого типа.

Они обнаружили, что только стратегия гетерологичной интраназальной иммунизации выявляла нейтрализующие антитела против SARS-CoV-2 в сыворотке и бронхоальвеолярном лаваже мышей. Это открытие предполагает, что это защитная вакцина. Они сообщили, что эта стратегия привела к индукции Т-клеточных ответов типа 1 и 17 и полифункциональных Т-клеток, экспрессирующих несколько цитокинов типа 1 (например, IFN-γ, TNFα, IL-2) в легких и селезенках вакцинированных. мыши.

Исследователи обнаружили, что стратегия плазмидной гомологичной вакцины привела к индукции локальных моно- и полифункциональных Т-клеток, секретирующих IFN-γ.

Исследователи отметили, что несколько вакцинных конструкций можно использовать вместе для эффективной иммунизации пациентов.

В исследовании исследователи использовали 1) векторные вакцины (ДНК и вирусные), поскольку плазмиды, кодирующие антигены, могут быть разработаны в течение нескольких дней с помощью современных быстрых и недорогих технологий синтеза генов, и 2) вакцины с вирусным вектором, такие как Модифицированная Штамм Vaccinia Ankara (MVA) – уже налажены высокоэффективные процессы масштабирования производства.

В то время как ДНК-вакцины являются термостабильными (без необходимости логистики холодовой цепи), эти ДНК-конструкции расщепляются in vivo ДНКазами. Это приводит к неэффективному захвату антигенпрезентирующими клетками (APC) и, таким образом, вызывает низкую иммуногенность.

Чтобы преодолеть эту проблему при использовании ДНК-вакцины, исследователи использовали сочлененную систему доставки, такую ​​как хитозан, нагруженный quil-A (QAC). Хитозан – это биоразлагаемый природный полисахарид, который соединяется с ДНК благодаря своему положительному заряду. Quil-A – мощный адъювант с мягкими поверхностно-активными свойствами. Система адъюванта в виде частиц QAC продлевает высвобождение активной плазмиды, экспрессирующей антигены.

В предыдущем исследовании исследователи показали, что 2-дозная инкапсулированная в ЧАС плазмидная ДНК (pQAC), кодирующая ген нуклеокапсида (N) против птичьего коронавируса, вызвала устойчивые Т-клеточные ответы, не дополняя гуморальные ответы.

С этим наблюдением исследователи продолжили разработку гетерологичной стратегии с прайм-инкапсулированной плазмидной ДНК (pQAC), инкапсулированной в QAC, за которой следует усиление MVA, ожидая более широкого иммунного ответа. И плазмиды pQAC (pQAC-CoV), и вектор MVA (MVA-CoV) были разработаны для экспрессии антигенов S (спайк) и N (нуклеокапсид), кодируемых SARS-CoV-2 с ранней фазы COVID-19. пандемия.

Исследователи наблюдали, что pQAC / MVA-CoV индуцировал как системные, так и локальные нейтрализующие антитела у мышей (при иммунизации интраназально), дополняемые локализованными клеточными ответами Th17. Более того, они сообщили, что мыши, вакцинированные только плазмидными векторами (pQAC-CoV), генерировали значимые клеточные ответы типа 1 и типа 17 (Tc17 или Th17). Они подробно обсудили местный и системный иммунный ответ в статье.

Основываясь на опубликованных исследованиях уровней антител против SARS, В-клеток памяти и Т-клеток, исследователи отметили, что вакцины, полагающиеся исключительно на нейтрализующий ответ антител (который снижается в течение 3 месяцев после выздоровления), могут не обеспечивают долгосрочную защиту от SARS-CoV-2 и других коронавирусов.

Помня об этом, исследователи изучили вакцины против SARS-CoV-2, которые могут вызывать как гуморальный, так и клеточный иммунный ответ. Ясно, что это может обеспечить более длительный защитный иммунный ответ, чем вакцины, ориентированные только на нейтрализацию антител.

«В настоящее время большинство экспериментальных ДНК-вакцин подходят только для внутримышечного введения, ограничивая иммунитет слизистой оболочки, критически необходимый для уменьшения вирусной инфекции».

В связи с новыми инфекционными заболеваниями всегда есть потребность в новых вакцинах. Вакцины, разработанные с использованием хорошо стандартизированных процессов, позволяют использовать их во время пандемии, такой как COVID-19. Настраиваемые конструкции вакцины предлагают очень гибкие программы вакцинации. Поскольку гетерологичная вакцинация вызвала как местные, так и системные гуморальные и Т-клеточные иммунные ответы, исследователи предположили, что стратегия гетерологичной вакцины могла бы лучше обеспечивать стерилизующий иммунитет против SARS-CoV-2.