Naukowcy z Duke opracowują nową potencjalną szczepionkę przeciwko koronawirusowi – jest ona już skuteczna w badaniach na zwierzętach

autorstwa Sarah Avery

Potencjalna nowa szczepionka opracowana przez członków Duke Human Vaccine Institute okazała się skuteczna w ochronie małp i myszy przed różnymi infekcjami koronawirusowymi – w tym SARS-CoV-2, a także oryginalnym SARS-CoV-1 i pokrewnymi koronawirusami nietoperzy, które mogą potencjalnie spowodować następną pandemię.

Nowa szczepionka, zwana szczepionką pankoronawirusową, wyzwala przeciwciała neutralizujące za pośrednictwem nanocząstki. Nanocząsteczka składa się z części koronawirusowej, która umożliwia jej wiązanie się z receptorami komórkowymi organizmu, i zawiera chemiczny wzmacniacz zwany adiuwantem. Sukces u naczelnych ma ogromne znaczenie w przypadku ludzi.

Wyniki ukazały się w poniedziałek, 10 maja w czasopiśmie Natura.

„Zaczęliśmy tę pracę zeszłej wiosny ze świadomością, że podobnie jak w przypadku wszystkich wirusów, także w przypadku wirusa SARS-CoV-2 wywołującego chorobę COVID-19 wystąpią mutacje” – powiedział starszy autor Bartona F. Haynesa, MD, dyrektor ds Instytut Szczepionek Ludzkich Duke'a (DHVI). „Szczepionki mRNA były już w fazie rozwoju, więc szukaliśmy sposobów na utrzymanie ich skuteczności po pojawieniu się tych wariantów.

„To podejście nie tylko zapewniło ochronę przed SARS-CoV-2, ale przeciwciała indukowane przez szczepionkę zneutralizowały również budzące obawy warianty, które powstały w Wielkiej Brytanii, Republice Południowej Afryki i Brazylii” – powiedział Haynes. „A indukowane przeciwciała zareagowały z dość dużym panelem koronawirusów”.

Haynes i współpracownicy, w tym główny autor Kevina Saundersa, dr, dyrektor ds. badań w DHVI, oparła się na wcześniejszych badaniach dotyczących SARS, choroby układu oddechowego wywoływanej przez koronaawirusa zwanego SARS-CoV-1. Odkryli, że u osoby zakażonej SARS wytworzyły się przeciwciała zdolne do neutralizacji wielu koronawirusów, co sugeruje, że możliwy jest rozwój pankoronawirusa.

Piętą achillesową koronawirusów jest ich domena wiążąca receptor, zlokalizowana na kolcu łączącym wirusy z receptorami w komórkach ludzkich. Chociaż to miejsce wiązania umożliwia mu przedostanie się do organizmu i wywołanie infekcji, może ono być również celem przeciwciał.

Zespół badawczy zidentyfikował jedno szczególne miejsce domeny wiążącej receptor, które jest obecne w SARS-CoV-2, jego krążących wariantach i wirusach nietoperzy powiązanych z SARS, co czyni je bardzo podatnymi na przeciwciała neutralizujące krzyżowo.

Następnie zespół zaprojektował nanocząsteczkę przedstawiającą ten wrażliwy punkt. Nanocząsteczka jest połączona z drobnocząsteczkowym adiuwantem — w szczególności z agonistą receptorów Toll-podobnych 7 i 8 o nazwie 3M-052, zawierającym ałun, opracowanym przez firmę 3M i Instytut Badań nad Chorób Zakaźnych. Adiuwant wzmacnia odpowiedź immunologiczną organizmu.

W testach działania na małpach szczepionka nanocząsteczkowa blokowała infekcję Covid-19 przez 100%. Nowa szczepionka wywołała także znacznie wyższy poziom neutralizacji u zwierząt niż obecne platformy szczepionek lub naturalne zakażenie u ludzi.

„Zasadniczo pobraliśmy wiele kopii małej części wirusa, aby układ odpornościowy organizmu zareagował na niego w sposób wzmożony” – powiedziała Saunders. „Odkryliśmy, że nie tylko zwiększyło to zdolność organizmu do hamowania wywoływania infekcji przez wirusa, ale także częściej atakowało to krzyżowo reaktywne miejsce wrażliwości na białko kolca. Uważamy, że właśnie dlatego ta szczepionka jest skuteczna przeciwko SARS-CoV-1, SARS-CoV-2 i co najmniej czterem jego powszechnym wariantom, a także dodatkowym koronawirusom zwierzęcym”.

„W ciągu ostatnich 20 lat miały miejsce trzy epidemie koronawirusa, dlatego istnieje potrzeba opracowania skutecznych szczepionek, które będą skierowane przeciwko tym patogenom przed kolejną pandemią” – stwierdził Haynes. „Ta praca stanowi platformę, która może zapobiec pandemii, szybko złagodzić ją lub ugasić”.

Oprócz Haynesa i Saundersa do autorów badania należą 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, w każdym razie 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 i Ralph S. Baric.

Badanie zostało sfinansowane przez stan Karolina Północna ze środków federalnej ustawy CARES; Narodowe Instytuty Zdrowia (AI142596, R01AI157155 U54 CA260543, F32 AI152296, T32 AI007151); Współpraca polityczna Karoliny Północnej na Uniwersytecie Karoliny Północnej w Chapel Hill przy wsparciu finansowym z funduszu pomocy w związku z koronawirusem Karoliny Północnej; oraz nagrodę w ramach programu wzbogacania podoktorskiego Burroughs Wellcome Fund.

(C) Uniwersytet Duke'a

Pierwotnym źródłem: WRAL Techwire