Однодозова ізраїльська кандидатка на вакцину захищає від ГРВІ-CoV-2
Пандемія COVID-19 поширилася з горщиком у перші шість місяців 2020 року по всьому світу, що стимулювало інтенсивні зусилля щодо розробки вакцини, яка є ефективною та недорогою для того, щоб забезпечити масову вакцинацію.
Тепер нове ізраїльське дослідження, опубліковане на сервері препринтів bioRxiv * у червні 2020 року, - нова рекомбінантна вакцина, що експресує білок S або спайк важкого гострого респіраторного синдрому коронавірусу 2 (SARS-CoV-2), є високозахисною при одноразовій дозі в тваринна модель. Це може бути перетворювач гри в боротьбі за стримування епідемії.
Новий коронавірус SARS-CoV-2 Трансмісійна електронна мікрофотографія частинок вірусу SARS-CoV-2, виділених від пацієнта. Зображення зафіксовано та покращено кольором у Інтегрованому дослідницькому центрі NIAID (IRF) у Форті Детрік, штат Меріленд. Кредит: NIAID
Білок Спайк
SARS-CoV-2 - це одноланцюговий РНК-вірус, що несе піковий поверхневий глікопротеїн (S) на вірусній мембрані. Це тримерний білок, який зв'язується з ангіотензинперетворюючим ферментом (АПФ) 2 на клітині-хазяїні людини. Післязв’язувальне розщеплення білка S в його субодиницях S1 та S2 індукує злиття мембран з проникненням вірусу в клітину-хазяїна.
Отже, зв’язування з білком S є важливою мішенню вакцини, оскільки інгібування цього зв’язку блокує подальше потрапляння вірусу та інфікування. Інтерфейс S1/S2 є місцем активності протеаз клітин-господарів, таких як трансмембранна серинова протеаза (TMPRSS2) або фурин. Останній діє на новому місці розщеплення фурину на кордоні між S1 і S2, і його наявність має величезний вплив на здатність вірусу проникати в культивовані клітини Vero E6 та BHK, які не експресують TMPRSS2.
Вірус везикулярного стоматиту
Вірусним вектором, що використовується в цьому дослідженні, є вірус везикулярного стоматиту (VSV), який є рабдовірусом, одноланцюговим РНК-вірусом, який в першу чергу викликає захворювання тварин, але рідко вражає людей. Він був розроблений як рекомбінантна VSV (rVSV) платформа і використовувався для створення вакцин проти Еболи, ВІЛ та інших зоонозних інфекцій.
Причини такого вибору включають легкість вірусного поширення, швидкість, з якою він досягає високих титрів у імунізованої особини; сильні імунні реакції, як клітинні, так і гуморальні, in vivo; і здатність послаблювати вірус простим видаленням білка G, який є основним фактором вірулентності. Крім того, більшість людей не інфіковані VSV.
Розробка rVSV-ΔG-шипа
В даний час у процесі розробки на різних платформах розробляється понад 100 вакцин, але жодна з них не наближається до затвердження. Поточна спроба базується на rVSV, що називається піком VSV-ΔG. VSV-G замінюється білком S SARS-CoV-2.
Проходження rVSV-ΔG-спайкового вектора спричинило деякі критичні мутації, які здаються необхідними для успішної адаптації до культури Vero E6, оскільки їх експресія швидко стає домінуючою і корелює зі зменшенням титру VSV-G.
Дослідники виявили, що кандидат на вакцину проти rVSV-ΔG-шипа експресується на інфікованих клітинах, тоді як новостворені віруси сильно експресують білок на мембрані.
Розпізнавання за допомогою реконвалесцентної сироватки COVID-19
Спалах rVSV-ΔG нейтралізується реконвалесцентною сироваткою пацієнтів з COVID-19, а також білком спайку в клітинах, інфікованих SARS-CoV-2, через 24 години після зараження, показуючи, що антиген Спайку подібний до дикого типу SARS-CoV-2. Тест нейтралізації зменшення нальоту (PRNT) демонструє, що рекомбінантну та нативну версії можна ефективно нейтралізувати кількома реконвалесцентними сироватками. Таким чином, шип rVSV-ΔG може індукувати ефективний імунітет проти SARS-CoV-2.
Успішна модель тварини
Використання правильної моделі тварин важливо для узагальнення результатів. Тут дослідники встановили модель золотого сирійського хом'яка для COVID-19 в експериментальних умовах. Інфіковані тварини виявляли такі клінічні особливості, як втрата ваги та зміни легеневої тканини в легенях, що корелювало з інфекцією COVID-19. Вони також дали позитивний результат на ГРВІ-CoV-2.
Використання цієї моделі забезпечує належну оцінку вакцини проти rVSV-ΔG. Вони використовували разові дози вакцини у зростаючих дозах, щоб знайти потрібну дозу, контролювали їх щодня та шукали побічні ефекти. Вони виявили, що жодна тварина не виявила втрати ваги або ознак захворювання після вакцинації. Таким чином, одна доза цієї вакцини була безпечною у всіх дозах, викликаючи нейтралізуючі антитіла проти ГРВІ-CoV-2.
Підбирали дозу 10 6 одиниць, що утворюють наліт (ПФУ) на хом'ячка, і використовували їх підшкірно, а не внутрішньом’язово, як у першому циклі. Доведено, що аналіз та шлях ефективності стимулюють нейтралізуючі та вірусозв’язуючі антитіла. Знову ж таки, всі тварини залишалися здоровими і не втрачали вагу, що свідчить про захисний ефект вакцини.
Майбутні вказівки щодо ефективних та безпечних вакцин
Тому було встановлено, що вакцина є як безпечною, так і ефективною у захисті від інфекції після впливу інтраназальної дози SARS-CoV-2, тоді як неімунізовані тварини демонстрували втрату ваги, а їх легені - ознаки пошкодження.
Дослідження показало, що "одна доза дози вакцини rVSV-ΔG-шип була визнана безпечною, ефективною та забезпечує захист від шкідливих проблем, пов'язаних з ГРВІ-CoV-2". Дослідники кажуть: "Ці результати відкривають шлях для подальшого дослідження піку rVSV-ΔG у клінічних випробуваннях як вакцини проти ГРВІ-CoV-2".
* Важливе повідомлення
bioRxiv публікує попередні наукові звіти, які не рецензуються, і тому їх не слід вважати переконливими, керувати клінічною практикою/поведінкою, пов’язаною зі здоров’ям, або розглядати як встановлену інформацію