13 марта 2020 года Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) официально объявила о вспышке тяжелого острого респираторного синдрома коронавируса-2 (SARS-CoV-2), который является вирусом, ответственным за коронавирусное заболевание 2019 года (COVID- 19), чтобы стать глобальной пандемией.

SARS-CoV-2 – это бета-коронавирус одноцепочечной рибонуклеиновой кислоты (РНК), геномная последовательность которого сходна на 95% с SARS-CoV-1, который был коронавирусом, распространившимся во многих странах в 2002 году. неустанно работает над разработкой эффективных вакцин для сдерживания пандемии COVID-19.

Предыдущие исследования показали, что белок spike (S) является важной мишенью для новых вакцин, а также терапевтических средств. На сегодняшний день большинство вакцин против COVID-19 было разработано на основе полного антигена S или его усеченной формы, которая может вызывать иммунные ответы хозяина и защищать организм от вирусной инфекции.

Некоторые вакцины, основанные на технологиях нуклеиновых кислот или аденовирусов, получили разрешение на экстренное использование во многих странах мира. Для вакцинации населения планеты потребуются миллиарды доз.

Исследование: Схема приема одной или двух доз синтетической ДНК-вакцины SARS-CoV-2 INO-4800 защищает от бремени болезней дыхательных путей в модели заражения нечеловеческих приматов. Изображение предоставлено: миллиард фотографий / Shutterstock.com

INO-4800: синтетическая ДНК-вакцина

INO-4800 представляет собой вакцину из плазмидной ДНК с оптимизированными кодонами, которая кодирует белок SARS-CoV-2 S дикого типа. Более ранние исследования in vivo показали, что INO-4800 может вызывать Т- и В-клеточные ответы против SARS-CoV-2. Ученые обнаружили, что эта вакцина также может снижать репликацию вируса при заражении мышей, трансдуцированных человеческим ангиотензинпревращающим ферментом 2 (ACE2).

Аналогичным образом, инокуляция INO-4800 в модели заражения SARS-CoV-2 у макака-резуса показала индукцию иммунологических клеток памяти, которые могли снизить репликацию вируса. Для разработки вакцин и терапевтических средств чрезвычайно ценна модель нечеловеческих приматов (NHP), поскольку эти животные могут быть инфицированы SARS-CoV-2 и у них могут развиться симптомы, похожие на человеческие при легкой форме COVID-19.

Насколько эффективен INO-4800?

Фаза I клинических испытаний вакцины INO-4800 продемонстрировала профиль ее безопасности и переносимости. Фактически, эта вакцина вызвала иммунные ответы у 100% реципиентов и, как было установлено, защищает этих людей, вызывая как нейтрализующие антитела SARS-CoV-2, так и клеточные иммунные ответы.

В настоящее время вакцина INO-4800 проходит дальнейшую оценку в сегменте фазы 2 исследования фазы 2/3. Основная цель этого клинического испытания – дальнейшая оценка безопасности, иммуногенности и эффективности вакцины.

Новое исследование, опубликованное в Vaccine оценивает безопасность и эффективность синтетической ДНК-вакцины-кандидата INO-4800, вводимой в режиме однократной или двойной дозы. Эту вакцину вводили в кожу макаки-резуса с использованием технологии электропорации CELLECTRA-ID

.

В этом исследовании 12 макак-резус, в том числе 6 самцов и 6 самок, были вакцинированы вакциной INO-4800 . Одна группа получила одну дозу вакцины, введенную на 28-й день, в то время как вторая группа получила одну дозу вакцины на 0-й день и вторую дозу на 28-й день. Титры сыворотки антиген-реактивного иммуноглобулина G SARS-CoV-2 S (IgG ) антитела измерялись у всех животных каждые две недели между 0 и 56 днями. Ученые сообщили, что эта вакцина вызвала функциональный Т-клеточный ответ, так как антитела, нейтрализующие белок SARS-CoV-2 S, усилились после второй дозы.

Гуморальные реакции у макак-резус вакцинировали INO-4800. План исследования (А). SARS-CoV-2 Спайк-специфический IgG (B), RBD-специфический IgG (C) и живые вируснейтрализующие антитела (D), измеренные до и после заражения в сыворотке от макак-резус, получивших 1 или 2 дозы INO- 4800 или были невакцинированными (контроль). Линии представляют собой средние геометрические.

Эффективность INO-4800 после заражения SARS-CoV-2

Затем вакцинированных животных заражали высокой дозой штамма SARS-CoV-2 Victoria01 (5X106 БОЕ) на 56-й день вакцинации для оценки эффективности вакцины.

На протяжении всего исследования значительных клинических симптомов не наблюдалось. Образцы из носа и глотки собирали для измерения содержания вирусной РНК и субгеномной РНК (sgmRNA) с помощью количественной полимеразной цепной реакции с обратной транскриптазой (RT-qPCR). Этот анализ выявил значительную отрицательную корреляцию между назальной вирусной нагрузкой и титрами IgG нейтрализующего и антирецепторно-связывающего домена (RBD) на 3-й день, но не на 1-й день

Во время вскрытия трупа исследователи собрали жидкость бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ) у каждого животного. Анализ этих образцов показал общее снижение уровней вирусной РНК и sgmRNA SARS-CoV-2 в вакцинированной группе. Однако их уровни варьировались в зависимости от дня вскрытия трупа.

RT-qPCR также проводили на тканях, собранных при вскрытии. Этот анализ показал, что в большинстве тканей, за исключением легких, уровни РНК SARS-CoV-2 были ниже предела количественной оценки. Оценка вирусной нагрузки в тканях легких показала снижение вирусной нагрузки у вакцинированных животных.

Взятые вместе, данные по вирусной нагрузке RT-qPCR выявили положительный эффект снижения вирусной нагрузки среди макак-резус, вакцинированных INO-4800, даже после заражения высокой дозой SARS-CoV-2. Кроме того, гистопатологическое исследование легочной ткани не выявило признаков заболевания, усиленного вакциной, у вакцинированных животных, подвергшихся высокой вирусной нагрузке.

Заключение

Авторы этого исследования провели доклинические исследования на животных моделях SARS-CoV-2 для оценки вакцины INO-4800. Их оценка показывает, что однократная доза вакцины оказывает положительное влияние на снижение вирусной нагрузки в легких, и не было обнаружено болезней, вызванных вакциной.

Поскольку синтетические ДНК-вакцины могут разрабатываться быстрее, чем обычные вакцины, они могут сыграть важную роль в сдерживании продолжающейся пандемии COVID-19.