Wetenschappers van Duke ontwikkelen een nieuw potentieel coronavirusvaccin – het is al effectief in dierstudies

door Sarah Avery

Een potentieel nieuw vaccin, ontwikkeld door leden van het Duke Human Vaccine Institute, is effectief gebleken bij het beschermen van apen en muizen tegen een verscheidenheid aan coronavirusinfecties – waaronder SARS-CoV-2, evenals de oorspronkelijke SARS-CoV-1 en aanverwante vleermuiscoronavirussen die dat zouden kunnen doen. mogelijk de volgende pandemie veroorzaken.

Het nieuwe vaccin, een pan-coronavirusvaccin genoemd, activeert neutraliserende antilichamen via een nanodeeltje. Het nanodeeltje bestaat uit het coronavirusgedeelte waardoor het zich kan binden aan de celreceptoren van het lichaam, en is geformuleerd met een chemische booster die een adjuvans wordt genoemd. Succes bij primaten is zeer relevant voor mensen.

De bevindingen verschijnen maandag 10 mei in het tijdschrift Natuur.

“We zijn dit werk afgelopen voorjaar begonnen met het besef dat er, net als bij alle virussen, mutaties zouden optreden in het SARS-CoV-2-virus, dat COVID-19 veroorzaakt”, aldus senior auteur. Barton F. Haynes, MD, directeur van de Duke Human Vaccin Instituut (DHVI). “De mRNA-vaccins waren al in ontwikkeling, dus we zochten naar manieren om hun werkzaamheid te behouden zodra die varianten verschenen.

“Deze aanpak bood niet alleen bescherming tegen SARS-CoV-2, maar de door het vaccin geïnduceerde antilichamen neutraliseerden ook zorgwekkende varianten die hun oorsprong vonden in het Verenigd Koninkrijk, Zuid-Afrika en Brazilië”, aldus Haynes. “En de geïnduceerde antilichamen reageerden met een behoorlijk groot panel aan coronavirussen.”

Haynes en collega's, inclusief hoofdauteur Kevin Saunders, Ph.D., onderzoeksdirecteur bij DHVI, bouwde voort op eerdere onderzoeken naar SARS, de luchtwegaandoening veroorzaakt door een coronavirus genaamd SARS-CoV-1. Ze ontdekten dat een persoon die besmet was met SARS antilichamen ontwikkelde die meerdere coronavirussen konden neutraliseren, wat erop wijst dat een pan-coronavirus mogelijk zou kunnen zijn.

De achilleshiel van de coronavirussen is hun receptorbindende domein, gelegen op de piek die de virussen verbindt met receptoren in menselijke cellen. Hoewel deze bindingsplaats het mogelijk maakt het lichaam binnen te dringen en een infectie te veroorzaken, kan het ook het doelwit zijn van antilichamen.

Het onderzoeksteam heeft één specifieke receptorbindende domeinsite geïdentificeerd die aanwezig is op SARS-CoV-2, de circulerende varianten ervan en SARS-gerelateerde vleermuisvirussen, waardoor ze zeer kwetsbaar zijn voor kruisneutraliserende antilichamen.

Het team ontwierp vervolgens een nanodeeltje dat deze kwetsbare plek weergeeft. Het nanodeeltje wordt gecombineerd met een klein molecuuladjuvans, met name de tolachtige receptor 7- en 8-agonist genaamd 3M-052, geformuleerd met Alum, ontwikkeld door 3M en het Infectious Disease Research Institute. Het adjuvans versterkt de immuunrespons van het lichaam.

Bij tests naar het effect ervan op apen blokkeerde het nanodeeltjesvaccin de COVID-19-infectie door 100%. Het nieuwe vaccin veroorzaakte ook aanzienlijk hogere neutralisatieniveaus bij de dieren dan de huidige vaccinplatforms of natuurlijke infecties bij mensen.

“Wat we in feite hebben gedaan, is meerdere kopieën maken van een klein deel van het coronavirus, zodat het immuunsysteem van het lichaam er beter op reageert”, aldus Saunders. “We hebben ontdekt dat dit niet alleen het vermogen van het lichaam vergroot om te voorkomen dat het virus een infectie veroorzaakt, maar dat het zich ook vaker op deze kruisreactieve kwetsbaarheidsplaats op het spike-eiwit richt. Wij denken dat dit vaccin daarom effectief is tegen SARS-CoV-1, SARS-CoV-2 en ten minste vier van de veel voorkomende varianten ervan, plus aanvullende dierlijke coronavirussen.”

“Er zijn de afgelopen twintig jaar drie coronavirusepidemieën geweest, dus er is behoefte aan de ontwikkeling van effectieve vaccins die deze ziekteverwekkers kunnen bestrijden vóór de volgende pandemie”, aldus Haynes. “Dit werk vertegenwoordigt een platform dat een pandemie kan voorkomen, snel temperen of blussen.”

Naast Haynes en Saunders omvatten de auteurs van de studie ook Esther Lee, Robert Parks1,5, David R. Martinez, Dapeng, Haiyan Chen, Robert J. Edwards, Sophie Gobeil, Maggie Barr, Katayoun Mansour, S. Munir Alam, Laura L. Sutherland, Fangping Cai, Aja M. Sanzone, Madison Berry, Kartik Manne, Kevin W. Bock, Mahnaz Minai, Bianca M. Nagata, Anyway B. Kapingidza, Mihai Azoitei, Longping V. Tse, Trevor D. Scobey, Rachel L. Spreng, R. Wes Rountree, C. Todd DeMarco, Thomas N. Denny, Christopher W. Woods, Elizabeth W. Petzold, Thomas H. Oguin III, Gregory D. Sempowski, Matthew Gagne, Daniel C. Douek, Mark A. Tomai , Christopher B. Fox, Robert Seder, Kevin Wiehe, Drew Weissman, Norbert Pardi, Hana Golding, Surender Khurana, Priyamvada Acharya, Hanne Andersen, Mark G. Lewis, Ian N. Moore, David C. Montefiori en Ralph S. Baric.

Het onderzoek werd gefinancierd door de staat North Carolina met geld uit de federale CARES Act; de National Institutes of Health (AI142596, R01AI157155 U54 CA260543, F32 AI152296, T32 AI007151); de North Carolina Policy Collaboratory aan de Universiteit van North Carolina in Chapel Hill, met financiering uit het North Carolina Coronavirus Relief Fund; en een Burroughs Wellcome Fund Postdoctoral Enrichment Program Award.

(C) Duke Universiteit

Originele bron: WRAL Techwire