Исследователи из Соединенных Штатов разработали аденовирусные векторы, которые могут быть более эффективными в создании иммунных ответов против тяжелого острого респираторного синдрома, вызванного коронавирусом 2 (SARS-CoV-2), чем те, которые используются в вакцинах, которые в настоящее время внедряются для борьбы с пандемия коронавирусного заболевания 2019 г. (COVID-19).

Исследователи из клиники Мэйо в Рочестере, штат Миннесота, и медицинского отделения Техасского университета в Галвестоне также показали, что новые векторы вызывали более сильные гуморальные (антитела) и клеточные иммунные ответы у грызунов, когда вакцины вводились интраназальным путем. а не внутримышечно.

Кроме того, векторы генерировали антитела, которые перекрестно реагировали против нескольких важных мутаций, обнаруженных в различных вариантах SARS-CoV-2, включая британские линии B.1.1.7 и южноафриканские линии B.1.351.

Предпечатная версия исследовательской работы доступна на сервере bioRxiv * пока статья проходит рецензирование.

В настоящее время одобренные вакцины «возможно, упускают две возможности»

С тех пор, как новый вирус SARS-CoV-2 был впервые обнаружен в Ухане, Китай, в конце декабря 2019 года, исследователи спешили разработать вакцины для борьбы с пандемией COVID-19.

Беспрецедентная скорость внедрения почти всех вакцинных технологий быстро привела к выдаче разрешения на использование в чрезвычайных ситуациях и развертыванию нескольких вакцин во многих странах.

Однако, «хотя многие из этих передовых вакцин демонстрируют большие перспективы, они, возможно, упускают две возможности борьбы с SARS-CoV-2 и другими патогенами слизистых оболочек», – пишет Майкл Барри и его коллеги.

Во-первых, большинство вакцин против COVID-19 вводится внутримышечно (IM), а не на участках слизистой оболочки проникновения SARS-CoV-2, таких как нос.

Вакцины, вводимые внутримышечно, не обеспечивают наивысшего уровня защиты слизистых оболочек, говорят ученые.

Во-вторых, вакцины, одобренные EAU, представляют собой вакцины с дефектной репликацией (RD) мРНК, ДНК или аденовирусом (Ad), которые не используют возможности репликации трансгена для усиления продукции антигена и, следовательно, иммунных ответов.

Большинство вакцин Ad, таких как разработанные Johnson & Johnson и Oxford-AstraZeneca, являются вакцинами RD-Ad.

Вакцины RD-Ads предотвращают аденовирусные инфекции

Преобразование Ad (RC-Ad), способного к репликации в дикой природе, в RD-Ad достигается удалением главного гена-регулятора, называемого E1. Тогда RD-Ad не может вызывать аденовирусные инфекции.

RD-Ad эффективно доставляет гены вирусных антигенов в клетки-хозяева для трансляции и презентации антигена иммунной системе, но вирусная ДНК не реплицируется и не амплифицируется.

«Напротив, E1-интактный вектор RC-Ad заразит человеческую клетку и реплицирует ДНК антигенного гена до 10 000 раз в каждой инфицированной клетке», – говорят ученые.

Однако, хотя было показано, что вакцины RC-Ad обладают большей эффективностью, чем контрольные векторы RD-Ad, они также вызывают аденовирусные инфекции.

Что сделали исследователи?

Теперь Барри и его коллеги разработали одноцикловые аденовирусные (SC-Ad) векторы, которые реплицируют антигенные гены до 10 000 раз в человеческих клетках, но не способны продуцировать инфекционные аденовирусные частицы.

Эти SC-Ads сохраняют гены E1 и реплицируют их ДНК так же, как и RC-Ads, но ген, необходимый для генерации инфекционных частиц, удаляется.

Исследователи создали векторы RD-Ad и SC-Ad, экспрессирующие (исходный) спайковый белок SARS-CoV-2 дикого типа, и сравнили их способность продуцировать этот спайковый антиген и иммунные ответы у грызунов.

Спайковый белок опосредует начальную стадию процесса заражения SARS-CoV-2, прикрепляясь к рецепторам клетки-хозяина через свой рецептор-связывающий домен (RBD).

Команда также сравнила способность интраназальной (IN) и системной внутримышечной (IM) иммунизации слизистых оболочек вызывать иммунный ответ.

Что они нашли?

Барри и его коллеги сообщают, что вектор SC-Ad продуцировал в 100 раз больше белка-спайка в клетках легких человека A549, чем вектор RD-Ad.

У сирийских хомяков как IN, так и IM иммунизация вектором SC-Ad вызывала значительно более сильные сывороточные ответы антител против белка спайк, чем вектор RD-Ad, в течение 14-недельного периода.

Кроме того, анализ ELISA показал, что антитела против спайков, генерируемые вектором SC-Ad, способны перекрестно реагировать против нескольких точечных мутаций в RBD спайка, в том числе наблюдаемых в UKB1.1.7 и Южном Африканские варианты B.1.351.

Исследование также показало, что однократная иммунизация вектором SC-Ad по пути IN или IM вызвала значительный ответ антител против спайкового иммуноглобулина G (IgG) в бронхоальвеолярном лаваже (БАЛ) мышей.

Однако только ИН иммунизация вызвала значительный анти-спайковый IgA-ответ в образцах БАЛ.

Кроме того, не наблюдалось значительного увеличения количества CD4 или CD8 Т-клеток в образцах ЖБАЛ после внутримышечной иммунизации, тогда как значительное увеличение этих типов клеток наблюдалось после иммунизации путем IN.

Каковы выводы исследования?

Исследователи говорят, что результаты показывают, что иммунизация слизистых оболочек может иметь значение при борьбе с патогенами слизистых оболочек, такими как SARS-CoV-2.

«Эта работа также предполагает, что придание аденовирусным вакцинам способности реплицироваться посредством одноцикловых модификаций может иметь значение за счет увеличения активности каждого вируса или за счет обеспечения производства большего количества доз за счет использования меньшего количества вирионов на человека», – пишут они [

.

«Это может иметь решающее значение для расширения доступа к вакцинам от этой или следующей пандемии для вакцинации людей в богатых и более бедных странах», – заключает группа.

* 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.