Автор AZoNano 29 октября 2020 г.

Исследовательская группа под руководством Университета Буффало обнаружила метод, который может помочь повысить эффективность вакцин против нового коронавируса, вируса, вызывающего COVID-19.

Джонатан Ф. Ловелл, доктор философии, доцент кафедры биомедицинской инженерии UB, является основным исследователем исследования под названием «Индукция нейтрализующих антител SARS-CoV-2 RBD усиливается с помощью вакцинации частицами», которое было опубликовано онлайн в Advanced Materials сегодня, 28 октября.

COVID-19 вызвал разрушительную глобальную пандемию, заразив не менее 40 миллионов человек во всем мире и вызвав более 220 000 смертей только в Соединенных Штатах. С тех пор, как вакцина начала распространяться в начале 2020 года, биомедицинские исследователи активно ищут эффективную вакцину.

Согласно Ловеллу, один из ответов может заключаться в разработке вакцин, частично имитирующих структуру вируса. Один из белков вируса, расположенный на характерном шипе COVID, имеет компонент, называемый рецептор-связывающим доменом, или RBD, который является его «ахиллесовой пятой». То есть, по его словам, антитела против этой части вируса могут нейтрализовать вирус.

Было бы «привлекательно, если бы вакцина могла индуцировать высокие уровни антител против RBD», – сказал Ловелл. «Одним из способов достижения этой цели является использование самого белка RBD в качестве антигена, то есть компонента вакцины, против которого будет направлен иммунный ответ».

Команда выдвинула гипотезу, что путем преобразования RBD в наночастицу (схожую по размеру с самим вирусом) вместо того, чтобы позволить ему оставаться в своей естественной форме в виде небольшого белка, он будет генерировать более высокие уровни нейтрализующих антител и его способность генерировать повысится иммунный ответ.

Команда Ловелла ранее разработала технологию, которая упрощает превращение небольших очищенных белков в частицы с помощью липосом или небольших наночастиц, образованных из встречающихся в природе жирных компонентов. В новом исследовании исследователи включили в липосомы специальный липид, называемый кобальт-порфирин-фосфолипидом или CoPoP. Этот особый липид позволяет белку RBD быстро связываться с липосомами, образуя больше наночастиц, которые вызывают иммунный ответ, сказал Ловелл

.

Команда заметила, что когда RBD был преобразован в наночастицы, он сохранял свою правильную трехмерную форму, а частицы были стабильными в условиях инкубации, аналогичных условиям в человеческом теле. Когда лабораторных мышей и кроликов иммунизировали частицами RBD, индуцировались высокие уровни антител. По сравнению с другими материалами, которые комбинируются с RBD для усиления иммунного ответа, только подход с частицами, содержащими CoPoP, дал сильные ответы.

Другая технология вакцинного адъюванта не способна преобразовать RBD в форму частиц, сказал Ловелл.

«Мы думаем, что эти результаты предоставляют доказательство сообществу разработчиков вакцин, что антиген RBD имеет большую пользу от того, что он находится в формате частиц», – сказал Ловелл. «Это может помочь в разработке будущих вакцин, нацеленных на этот специфический антиген».

Соавторами Ловелла по исследованию являются Вэй-Чиао Хуанг, Шики Чжоу, Сюэдань Хэ и Мустафа Т. Мабрук, все из Департамента биомедицинской инженерии УБ; Кевин Ким и Луис Мартинес-Собридо, оба из Техасского института биомедицинских исследований; Рут Х. Ниссли, Ян М. Берд и Суреш В. Кучипуди, все из Лаборатории диагностики животных, Департамент ветеринарных и биомедицинских наук Университета штата Пенсильвания; Майк Штраус и Хоакин Ортега с факультета анатомии и клеточной биологии Университета Макгилла; Сурьяпракаш Самбхара из отделения иммунологии и патогенеза Центров США по контролю и профилактике заболеваний; Элизабет А. Вольферт из отделения микробиологии и иммунологии UB; и Брюс А. Дэвидсон из отделения анестезиологии и отделения патологии и анатомических наук UB

Ловелл основал лабораторию Lovell Lab в UB в 2012 году. Она сосредоточена на разработке новых подходов к наномедицине для удовлетворения неудовлетворенных потребностей в лечении и профилактике заболеваний. Он также является соучредителем POP Biotechnologies, Inc., биотехнологической компании на доклинической стадии, разрабатывающей лекарственные препараты и вакцины нового поколения.

Исследование было поддержано Национальным институтом здравоохранения США и Центром исследований электронной микроскопии (FEMR) Университета Макгилла. FEMR поддерживается Канадским фондом инноваций, правительством Квебека и Университетом Макгилла.

Источник: http://www.buffalo.edu/