Candidatul israelian cu doză unică protejează împotriva SARS-CoV-2

Pandemia COVID-19 s-a răspândit ca un incendiu în primele șase luni ale anului 2020 în întreaga lume, stimulând eforturi intense pentru a dezvolta un vaccin care ar fi atât eficient cât și ieftin pentru a permite vaccinarea în masă.

Acum, un nou studiu israelian publicat pe serverul de preimprimare bioRxiv * în iunie 2020, un nou vaccin recombinant care exprimă proteina S sau vârful sindromului respirator acut sever coronavirus 2 (SARS-CoV-2) este extrem de protector cu o singură doză într-un model animal. Ar putea fi un schimbător de jocuri în lupta pentru limitarea epidemiei.

Noi coronavirus SARS-CoV-2 Micrografie electronică de transmisie a particulelor de virus SARS-CoV-2 izolate de la un pacient. Imaginea capturată și îmbunătățirea culorilor la Facilitatea de Cercetare Integrată (IRF) NIAID din Fort Detrick, Maryland. Credit: NIAID

Proteina Spike

SARS-CoV-2 este un virus ARN monocatenar care transportă glicoproteina de suprafață a vârfului (S) pe membrana virală. Este o proteină trimerică care se leagă de enzima de conversie a angiotensinei (ACE) 2 pe celula gazdă umană. Scindarea post-legare a proteinei S în subunitățile sale S1 și S2 induce fuziunea membranei, cu intrarea virusului în celula gazdă.

Legarea la proteina S este, prin urmare, o țintă importantă a vaccinului, deoarece inhibarea acestei legări blochează intrarea și infecția virală ulterioară. Interfața S1/S2 este locul de activitate al proteazelor celulei gazdă, cum ar fi serina protează transmembranară (TMPRSS2) sau furina. Acesta din urmă acționează asupra unui nou sit de scindare a furinei la granița dintre S1 și S2, iar prezența sa are un impact uriaș asupra capacității virusului de a pătrunde în celulele cultivate Vero E6 și BHK, care nu exprimă TMPRSS2.

Virusul stomatitei veziculare

Vectorul viral utilizat în prezentul studiu este virusul stomatitei veziculare (VSV), care este un rabdovirus, un virus ARN monocatenar care cauzează în primul rând boli la animale, dar afectează rar oamenii. A fost dezvoltat ca o platformă recombinantă VSV (rVSV) și utilizat pentru a crea vaccinuri împotriva Ebola, HIV și a altor infecții zoonotice.

Motivele acestei alegeri includ ușurința răspândirii virale, viteza cu care atinge titruri ridicate la individul imunizat; răspunsuri imune puternice, atât celulare cât și umorale, in vivo; și capacitatea de a atenua virusul prin simpla eliminare a proteinei G, care este principalul său factor de virulență. În plus, majoritatea oamenilor nu au fost infectați cu VSV.

Dezvoltarea rVSV-ΔG-spike

În prezent, peste 100 de vaccinuri sunt în curs de dezvoltare prin procesul de dezvoltare pe o varietate de platforme, dar niciunul nu este aproape de aprobare. Încercarea actuală se bazează pe rVSV, numit vârf VSV-ΔG. VSV-G este înlocuit cu proteina S a SARS-CoV-2.

Trecerea vectorului rVSV-ΔG-spike a provocat unele mutații critice, care par necesare pentru adaptarea cu succes la cultura Vero E6 deoarece expresia lor devine rapid dominantă și este corelată cu o scădere a titrului VSV-G.

Cercetătorii au descoperit că candidatul vaccin rVSV-ΔG-spike a fost exprimat pe celulele infectate, în timp ce virusurile nou generate au exprimat puternic proteina spike pe membrană.

Recunoașterea de către serul convalescent COVID-19

Spike-ul rVSV-ΔG este neutralizat de serul convalescent al pacienților cu COVID-19, precum și de proteina spike din celulele infectate cu SARS-CoV-2, la 24 de ore după infecție, arătând că antigenul Spike este similar cu cea a SARS-CoV-2 de tip sălbatic. Un test de neutralizare a reducerii plăcii (PRNT) demonstrează că versiunile recombinate și native pot fi neutralizate eficient de mai multe seruri convalescente. Astfel, vârful rVSV-ΔG poate induce imunitate eficientă împotriva SARS-CoV-2.

Model animal de succes

Folosirea modelului animal corect este importantă pentru a asigura rezultate generalizabile. Cercetătorii de aici au stabilit modelul auriu de hamster sirian pentru COVID-19 în condiții experimentale. Animalele infectate au prezentat caracteristici clinice, cum ar fi pierderea în greutate și modificările țesutului pulmonar în plămâni, care s-au corelat cu infecția COVID-19. De asemenea, au dat rezultate pozitive pentru SARS-CoV-2.

Utilizarea acestui model asigură faptul că vaccinul rVSV-ΔG cu vârf ar putea fi evaluat în mod corespunzător. Au folosit doze unice de vaccin în doze crescânde pentru a găsi doza potrivită, le-au monitorizat zilnic și au căutat efecte secundare. Ei au descoperit că niciun animal nu a prezentat pierderi în greutate sau semne de boală după vaccinare. Astfel, o doză unică din acest vaccin a fost sigură la toate dozele, provocând anticorpi neutralizanți împotriva SARS-CoV-2.

O doză de 10 6 din unitățile de formare a plăcii (PFU) per hamster a fost selectată și utilizată subcutanat, mai degrabă decât intramuscular, ca în primul ciclu. Testul și calea s-au dovedit a fi eficiente în inducerea anticorpilor neutralizanți și de legare a virusului. Din nou, toate animalele au rămas sănătoase și nu au slăbit, indicând efectul protector al vaccinului.

Direcții viitoare pentru vaccinuri eficiente și sigure

Prin urmare, s-a constatat că vaccinul este atât sigur cât și eficient în protejarea împotriva infecțiilor după expunerea la o doză intranazală de SARS-CoV-2, în timp ce animalele neimunizate au prezentat pierderea în greutate, iar plămânii lor au prezentat semne de deteriorare.

Studiul a arătat că "o singură doză de vaccin candidat rVSV-ΔG-spike sa dovedit a fi sigură, eficientă și oferă protecție împotriva unei provocări dăunătoare asociate cu SARS-CoV-2". Cercetatorii spun, "Aceste descoperiri deschide calea pentru examinarea in continuare a varfului rVSV-ΔG in studiile clinice ca un vaccin impotriva SARS-CoV-2."

*Notă importantă

bioRxiv publică rapoarte științifice preliminare care nu sunt evaluate de colegi și, prin urmare, nu ar trebui să fie considerate concludente, să ghideze practica clinică/comportamentele legate de sănătate sau tratate ca informații stabilite