Новый многообещающий кандидат на вакцину «вирусоподобные частицы» от COVID-19

Новый многообещающий кандидат на вакцину «вирусоподобные частицы» от COVID-19

Исследователи из Великобритании и Тайваня продемонстрировали потенциал новой вакцины-кандидата против коронавируса 2 (SARS-CoV-2) – вируса, ответственного за нынешнюю пандемию коронавирусного заболевания 2019 г. (COVID-19).

Низкие дозы вакцины вызвали мощный нейтрализующий ответ антител у мышей и свиней, который был сильнее, чем ответ, вызванный сывороткой, взятой у пациентов, выздоровевших от COVID-19.

Вакцина с вирусоподобными частицами (VLP) отображает рецептор-связывающий домен (RBD) вирусного «шипового» белка – поверхностную структуру, которую SARS-CoV-2 использует для связывания с клетками-хозяевами и доступа к ним.

Ален Таунсенд (Оксфордский университет) и его коллеги, которые использовали технологию под названием SpyTag / SpyCatcher для сборки RBD SARS-CoV-2 на VLP, назвали получившуюся кандидатную вакцину RBD-SpyVLP.

Команда говорит, что мощный и поликлональный ответ антител, вызванный вакциной, подчеркивает ее потенциал как эффективного и доступного решения текущих клинических и логистических проблем, с которыми приходится сталкиваться в борьбе с COVID-19.

Предпечатная версия статьи, которая есть у меня на сервере bioRxiv * пока статья проходит рецензирование.

<img alt=" Раскрашенная сканирующая электронная микрофотография клетки (синий), сильно инфицированной частицами вируса SARS-CoV-2 (красный), выделенной из образца пациента. Снимок сделан в Комплексном исследовательском центре NIAID (IRF) в Форт-Детрике, штат Мэриленд. Предоставлено: NIAID "height =" 4096 "src =" http://www.news-medical.net/image.axd?picture=2020%2f9%2f50072416737_84bc6871c8_4k_(1).jpg "title =" Цветная сканирующая электронная микрофотография клетка (синяя), сильно инфицированная частицами вируса SARS-CoV-2 (красный), выделенная из образца пациента. Снимок сделан в Комплексном исследовательском центре NIAID (IRF) в Форт-Детрике, штат Мэриленд. Кредит: NIAID "width =" 3515 "/>

Раскрашенная сканирующая электронная микрофотография клетки (синий), сильно инфицированной частицами вируса SARS-CoV-2 (красный), выделенной из образца пациента. Снимок сделан в Комплексном исследовательском центре NIAID (IRF) в Форт-Детрике, штат Мэриленд. Предоставлено: NIAID

В настоящее время эффективных вакцин нет

После первых случаев COVID-19 в Ухане, Китай, в конце прошлого года, SARS-CoV-2 охватил весь земной шар и был объявлен Всемирной организацией здравоохранения пандемией 11 -го марта этого года. . Сейчас вирус заразил более 25,59 миллиона человек во всем мире и унес жизни более 852 000 человек.

В настоящее время эффективных вакцин нет, хотя около 25 проходят клинические испытания, а около 140 находятся на доклинических стадиях оценки. Эти вакцины-кандидаты основаны на вирусном векторе, субъединицах вирусного белка, вирусной ДНК и РНК, а также на VLP, причем большинство из них сосредоточено на иммуногенном потенциале шипового белка SAR-CoV-2.

«Вакцины на основе белковых субъединиц обычно имеют хорошие профили безопасности»

SARS-CoV-2 связывает рецептор ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2) человека, используя RBD субъединицы Spike S1, что позволяет вирусу проникать в клетки-хозяева.

<img alt=" SpyTag-RBD можно эффективно конъюгировать с VLP SpyCatcher003-mi3. (A) Схематическая диаграмма кандидата вакцины RBD-SpyVLP, состоящего из SpyCatcher003-VLP, конъюгированного с SpyTag-RBD. Изопептидные связи, спонтанно образующиеся между SpyTag и SpyCatcher, обозначены красными точками. (B) Конъюгация SpyCatcher003-mi3 с SpyTag-RBD в различных соотношениях. Реакции проводили при 4 ° C в течение ночи и анализировали с помощью SDS-PAGE с окрашиванием Кумасси и денситометрией, с указанием процента непрореагировавших VLP. (C) Динамическое рассеяние света (DLS) для SpyTag-RBD, SpyVLP и конъюгированного RBD-SpyVLP (n = 3, значения показаны как среднее ± стандартное отклонение). "Rh =" гидродинамический радиус. "Height =" 751 "src = "http://www.news-medical.net/image.axd?picture=2020%2f9%2f%402020.08.31.275701v1.jpg" title = "SpyTag-RBD можно эффективно сопрягать с SpyCatcher003-mi3 VLP. (A) Схематическая диаграмма кандидата вакцины RBD-SpyVLP, состоящего из SpyCatcher003-VLP, конъюгированного с SpyTag-RBD. Изопептидные связи, спонтанно образующиеся между SpyTag и SpyCatcher, обозначены красными точками. (B) Конъюгация SpyCatcher003-mi3 с SpyTag-RBD в различных соотношениях. Реакции проводили при 4 ° C в течение ночи и анализировали с помощью SDS-PAGE с окрашиванием Кумасси и денситометрией, с указанием процента непрореагировавших VLP. (C) Динамическое рассеяние света (DLS) для SpyTag-RBD, SpyVLP и конъюгированного RBD-SpyVLP (n = 3, значения показаны как среднее ± стандартное отклонение). "Width =" 1264 "/>

SpyTag-RBD можно эффективно конъюгировать с VLP SpyCatcher003-mi3. (A) Схематическая диаграмма кандидата вакцины RBD-SpyVLP, состоящего из SpyCatcher003-VLP, конъюгированного с SpyTag-RBD. Изопептидные связи, спонтанно образующиеся между SpyTag и SpyCatcher, обозначены красными точками. (B) Конъюгация SpyCatcher003-mi3 с SpyTag-RBD в различных соотношениях. Реакции проводили при 4 ° C в течение ночи и анализировали с помощью SDS-PAGE с окрашиванием Кумасси и денситометрией, с указанием процента непрореагировавших VLP. (C) Динамическое рассеяние света (DLS) для SpyTag-RBD, SpyVLP и конъюгированного RBD-SpyVLP (n = 3, значения показаны как среднее ± стандартное отклонение). RH = гидродинамический радиус.

«Из многих платформ вакцин белковые субъединичные вакцины обычно имеют хорошие профили безопасности, а их производство является быстрым и легко масштабируемым», – пишут Таунсенд и его коллеги.

Исследователи говорят, что многочисленные исследования недавно продемонстрировали, что RBD шипового белка SARS-CoV-2 запускает выработку нейтрализующих антител. Некоторые исследования также показали, что большинство мощных нейтрализующих антител, выделенных от пациентов, инфицированных SARS-CoV-2, связываются с RBD.

«Поэтому мы решили изучить иммуногенность RBD», – говорят ученые.

Что включало текущее исследование?

Для повышения иммуногенности команда использовала технологию SpyTag / SpyCatcher для конъюгирования SARS-CoV-2 RBD с VLP под названием mi3.

Ранее было показано, что использование VLP для отображения белковых антигенов повышает иммуногенность за счет обеспечения дренажа в лимфатические узлы и увеличения поглощения антигенпрезентирующими клетками.

Используя панель моноклональных антител, выделенных от выздоравливающих пациентов, команда показала, что все эпитопы, которые потенциально могут запускать генерацию защитных RBD-специфических антител, присутствуют в RBD-SpyVLP.

«Поскольку RBD-SpyVLPs вызывают ответы антител, которые нацелены на множественные эпитопы на RBD, вероятность выбора мутантов нейтрализации-ускользания должна быть значительно снижена», – сказали Таунсенд и его коллеги. «Циркулирующие пятна SARS-CoV-2 постоянно мутируют, и вероятность сохранения вируса в человеческой популяции высока»

Что произошло, когда мышей и свиней вакцинировали?

Только незначительные ответы антител наблюдались, когда мышей вакцинировали дозами 0,1 или 0,5 мкг только RBD, но сильные ответы наблюдались, когда RBD отображался на VLP.

Сыворотка мышей, получавших дозы RBD-SpyVLP 0,1 мкг или 0,5 мкг, демонстрировала высокие уровни антител против RBD SARS-CoV-2, а также полноразмерный спайковый белок и проявляла мощную активность блокирования ACE2.

«Все эти ответы были выше, чем уровни в плазме выздоравливающих людей», – пишут исследователи. «Эти результаты подтверждают повышенную иммуногенность RBD при отображении на SpyVLP».

Вакцинация RBD-SpyVLP также индуцировала высокие титры нейтрализующих антител у свиней с использованием дозы, которую авторы намеревались испытать в испытаниях на людях (5 мкг). Группа сообщает, что при дозе 5 мкг титры нейтрализации были аналогичны тем, что наблюдались при введении 100 мкг белка-шипа.

Исследователи говорят, что обнаружение того, что кандидат на вакцину RBD-SpyVLP является высокоиммуногенным для мышей и свиней, предполагает, что он потенциально может вызывать защитный ответ антител против SARS-CoV-2 у людей.

Вакцина также оказалась устойчивой

Кроме того, когда группа исследовала устойчивость RBD-SpyVLP, они обнаружили, что он стабилен при температуре окружающей среды, устойчив к замораживанию-оттаиванию и может быть лиофилизирован (лиофилизирован) и восстановлен без какой-либо значительной потери активности или иммуногенность.

«Такая устойчивость может не только упростить распространение вакцины по всему миру, особенно в странах, где ресурсы холодовой цепи [low-temperature storage] недостаточны, но также снизить общую стоимость вакцины за счет устранения зависимости от холодовой цепи», – говорят Таунсенд и его коллеги.

Исследователи пришли к выводу, что в целом результаты показывают, что RBD-SpyVLP является мощным и адаптируемым кандидатом на вакцину, который потенциально может помочь в решении клинических и логистических проблем, возникающих при борьбе с пандемией COVID-19.

«В настоящее время мы изучаем более дешевые и масштабируемые альтернативы производству RBD-SpyVLP, чтобы удовлетворить глобальный спрос на вакцину против SARS-CoV-2», – добавляют они.

* 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.

Ссылка в журнале:

  • Townsend A, et al. Вакцина-кандидат от COVID-19 с использованием мультимеризации SpyCatcher рецептор-связывающего домена шипового белка SARS-CoV-2 вызывает мощные нейтрализующие ответы антител. bioRxiv, 2020. doi: https://doi.org/10.1101/2020.08.31.275701

Source link