В новаторском исследовании bioRxiv * американские исследователи демонстрируют способность вакцины двухвалентного аденовируса человека серотипа 5 (hAd5) следующего поколения индуцировать как клеточный, так и гуморальный иммунитет против тяжелого острого респираторного синдрома коронавируса 2 (SARS). -CoV-2) – с использованием как последовательности белка S, оптимизированной для экспрессии на клеточной поверхности, так и консервативного нуклеокапсидного антигена, предназначенного для транспортировки в эндосомальный субклеточный компартмент.

В ответ на продолжающийся кризис в области здравоохранения, вызванный пандемией коронавирусной болезни (COVID-19), поиски безопасной и эффективной вакцины, которая будет вызывать длительные иммунные реакции, имеют первостепенное значение.

Известно, что SARS-CoV-2 использует белок S и его рецептор-связывающий домен (RBD) для взаимодействия с ангиотензин-превращающим ферментом 2 (ACE2) для проникновения в клетки человека. Следовательно, большинство разрабатываемых вакцин нацелены на белок S, чтобы вызвать выработку антител против RBD, а также адекватно управлять иммунным ответом Т-клеток.

Несмотря на срочную необходимость быстрой разработки вакцины против SARS-CoV-2, опора только на один антигенный груз или иммунологический путь (как в настоящее время наблюдается в разрабатываемых моновалентных вакцинах) не без риска. Например, могут появиться новые штаммы вирусов с мутациями в белке S, что сделает разработанные вакцины неэффективными.

Чтобы преодолеть вышеупомянутый риск и предоставить дополнительные антигены, исследователи из ImmunityBio Inc. и Медицинской школы Икан в Маунт-Синай в Нью-Йорке добавили оптимизированную последовательность N-белка, которая играет роль в репликации вируса, сборке частиц и выпуск.

Рекомбинантный вектор следующего поколения

Короче говоря, вакцинная платформа, используемая в этом исследовании, представляет собой вектор рекомбинантного человеческого аденовируса серотипа 5 (hAd5) следующего поколения, который содержит делеции в генных областях E1, E2b и E3.

Такой вектор в первую очередь можно отличить от других рекомбинантных платформ Ad5 первого поколения [E1-, E3-] по наличию дополнительных делеций в области раннего гена 2b (E2b), которые удаляют экспрессию вирусной ДНК-полимеразы.

Поскольку эти делеции делают платформу hAd5 эффективной даже при наличии существующего иммунитета к аденовирусам, она может обеспечить относительно длительную экспрессию антигена без значительной индукции антивекторного иммунитета. Еще важнее то, что этот Ad-вектор нового поколения оказался безопасным у более чем 125 пациентов с солидными опухолями.

После векторной оптимизации этот инновационный дизайн вакцинной конструкции в основном содержал последовательность S-Fusion + N-ETSD. Более конкретно, исследователи впервые разработали расширенный домен стимуляции Т-клеток (ETSD) для нуклеокапсидного антигена (N), чтобы обеспечить необходимую обработку и представление.

Кроме того, они оптимизировали белок S-последовательности дикого типа «S Fusion sequence» для отображения высоко антигенной области RBD белка S на клеточной поверхности. Это было сделано для повышения устойчивости и вероятности нативного складывания.

Большая защита от SARS-CoV-2

«Ключевым открытием нашей конструкции является то, что N-ETSD, который, как мы показываем, направлен в эндосомальный / лизосомальный компартмент, вызывает CD4 + ответ, необходимость индукции Т-клеток памяти и клеток-помощников для производства антител к В-клеткам» Авторы исследования обобщают свои выводы.

Т-клеточный ответ как на S, так и на N антигены, экспрессируемые hAd5 S-Fusion + N-ETSD, включал продукцию нескольких цитокинов, таких как интерферон-гамма и фактор альфа некроза опухоли, что в некоторой степени согласуется с успешным противомикробным действием. иммунитет против бактериальных и вирусных инфекций.

Аналогичным образом, такие Т-клеточные ответы полицитокинов на белок SARS-CoV-2 N соответствуют восстановленным пациентам COVID-19, что указывает на то, что двухвалентная вакцина hAd5 S-Fusion + N-ETSD может предоставить субъектам вакцины более высокую защиту против ТОРС-коронавирус-2.

В отличие от белка N, белок S (здесь экспрессируемый как S-Fusion с повышенной экспрессией RBD на клеточной поверхности и конформационной целостностью) генерировал CD8 + T-клетки преимущественно в этом исследовании. Наконец, как иммунные ответы Т-клеток, так и антител к S и N продемонстрировали смещение Т-хелпера 1 (Th1).

Надежный ответ Т и В-клеток

«Наши результаты подтвердили нашу цель разработки вакцины, показав, что S-Fusion индуцировал повышенные уровни антиген-специфических Т-клеточных ответов против S по сравнению с остроконечным белком дикого типа», подчеркивают авторы исследования в их bioRxiv бумага.

Кроме того, эффективность ответа антител, генерируемого после вакцинации hAd5 S-Fusion + N-ETSD, выявила свидетельство высокого эффекта нейтрализации, который был достигнут даже при высоком коэффициенте разведения.

"Основываясь на этих результатах, мы продвигаем эту двухвалентную вакцину hAd5 S-Fusion + N-ETSD следующего поколения в качестве нашего ведущего клинического кандидата для проверки ее способности обеспечивать надежный, долговечный клеточный и гуморальный иммунитет против SARS-CoV -2 инфекции ", заключают авторы исследования.

Дополнительные исследования, посвященные изучению этой вакцинной конструкции в оральных, сублингвальных и интраназальных препаратах для индукции иммунитета слизистой оболочки (наряду с клеточно-опосредованным и гуморальным иммунитетом), уже проводятся. Это еще один прорыв в стремлении к нынешнему «Святому Граалю» в биомедицине – к поиску идеальной вакцины против COVID-19, которая будет генерировать долгосрочную реакцию памяти Т и В-клеток.

* Важное замечание

medRxiv публикует предварительные научные отчеты, которые не рецензируются и, следовательно, не должны рассматриваться как убедительные, направлять клиническую практику / поведение, связанное со здоровьем, или рассматриваться как установленная информация.