Protein-nanopartikelvaccine viser potentiale for bredere, sikre SARS-CoV-2-vacciner

En nanopartikelvaccine, der kombinerer to proteiner, der inducerer immunreaktioner mod alvorligt akut respiratorisk syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2), den virus, der har forårsaget den globale pandemi, har potentiale til at blive udviklet til bredere og sikker SARS-CoV-2 vacciner, ifølge forskere fra Institute for Biomedical Sciences ved Georgia State University.

SARS-CoV-2-pandemien har forårsaget mere end seks millioner dødsfald siden 2019 og er en byrde for folkesundheden på verdensplan. Virussen udvikler sig hurtigt, karakteriseret ved fremkomsten af ​​flere signifikante varianter.

For at bekæmpe virussen er spidsproteinet (S) det foretrukne målantigen til vaccineudvikling baseret på dets essentielle funktion og rigelige neutraliserende epitoper. Imidlertid er nuværende vacciner begrænset til at beskytte mod forskellige varianter.

Denne undersøgelse, udført i mus, undersøger immunreaktionerne induceret af to proteiner, spidsproteinet og dets relativt konserverede stammeunderenhed (S2) af spidsproteinet. Resultaterne, offentliggjort i tidsskriftet Small , fandt ud af, at samlingen af ​​de to proteiner til dobbeltlagede proteinnanopartikler forbedrer proteinernes immunogenicitet.

"Hele S-proteinet er blevet brugt som det vigtigste antigen i vacciner mod denne igangværende pandemi," sagde Dr. Baozhong Wang, seniorforfatter af undersøgelsen og Distinguished University Professor i Institute for Biomedical Sciences ved Georgia State University. "Men efterhånden som antallet af infektioner fortsætter med at stige, er flere og flere varianter dukket op og fortrængt den forfædres virus. Af denne grund er effektiviteten og beskyttelsen af ​​nuværende vacciner under konstant trussel og har brug for løbende forbedringer.

"I modsætning hertil er stammen mere konserveret og har færre mutationer på tværs af slægter. Derudover kunne stammen inducere effektiv antistofneutralisering og kraftig antistofafhængig cellulær cytotoksicitet (ADCC) aktivitet mod flere varianter af S-protein. Dette arbejde viser, at den stabiliserede stamunderenhed kunne være et potentielt antigen til en SARS-CoV-2 universalvaccine mod uforudsigelige varianter."

Undersøgelsen fandt immunisering med stammeinducerede afbalancerede Immunoglobulin G (IgG) antistoffer med potent og bred ADCC-aktivitet, en type immunreaktion, hvor inficerede celler er belagt med antistoffer, der derefter rekrutterer visse typer hvide blodlegemer til at dræbe de inficerede celler. Derudover inducerede de dobbeltlagede proteinnanopartikler konstrueret af stammen og spikeproteinet i fuld længde mere robust ADCC og neutraliserende antistoffer end henholdsvis stammen og spikeproteinet.

Forskerne opdagede også, at nanopartikler producerer mere potente og afbalancerede serum-IgG-antistoffer end den tilsvarende opløselige proteinblanding, og immunreaktionerne opretholdes i mindst fire måneder efter immuniseringen. Med et mere afbalanceret IgG-isotype-antistof induceret af stammen, langvarige immunresponser og fremragende sikkerhedsprofiler, har de dobbeltlagede proteinnanopartikler potentialet til at blive udviklet til bredere SARS-CoV-2-vacciner, rapporterer undersøgelsen.

"Den stabiliserede, konserverede S2-stamme-underenhed demonstrerede sit potentiale som en universel SARS-CoV-2-vaccinekandidat mod uforudsigelige varianter," sagde Dr. Yao Ma, førsteforfatter af undersøgelsen og en postdoc-forsker ved Institute for Biomedical Sciences i Georgia State University. "Vores dobbeltlagede proteinnanopartikler, der inkorporerer spikeproteinet i fuld længde og S2-stammen, inducerede robuste og langsigtede immunresponser og udviste en sikkerhedsprofil i vores primære undersøgelser, hvilket giver mulighed for den nuværende SARS-CoV-2-vaccineudvikling."

"Pandemien er langt fra forbi, og nye varianter fortsætter med at dukke op og udgør en massiv trussel mod menneskers sundhed. Derfor skal opdateringen af ​​vacciner holde trit med tiden for at undgå endnu en pandemi med en uforudsigelig ny variant."

Medforfattere til undersøgelsen omfatter Yao Ma (førsteforfatter), Ye Wang, Chunhong Dong, Gilbert X. Gonzalez, Wandi Zhu, Joo Kim, Lai Wei, Sang-Moo Kang og Baozhong Wang (seniorforfatter) fra Instituttet for Biomedicinske videnskaber ved Georgia State University. + Udforsk yderligere

Eksperimentel COVID-19-vaccine giver mutationsresistent T-cellebeskyttelse i mus