วัคซีน Chimeric Delta-Omicron RBD-dimer พบว่ามีประสิทธิภาพในการต่อต้านเชื้อ SARS-CoV-2

ในการศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ใน เซลล์นักวิจัยได้อธิบายแนวทางของวัคซีนไดเมอร์ที่ควบคุมตัวรับ chimeric ที่ออกแบบด้วยตนเองเพื่อปรับรูปแบบความกังวล (VOCs) และรูปแบบที่น่าสนใจ (VOI) สำหรับกลุ่มอาการทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรง

การศึกษา: วัคซีนป้องกัน RBD-dimer ต้นแบบ-เบต้าและเดลต้า-โอไมครอน ป้องกันโรคซาร์ส-CoV-2  เครดิตภาพ: Favebrush/Shutterstock
การศึกษา: วัคซีนป้องกัน RBD-dimer ต้นแบบ-เบต้าและเดลต้า-โอไมครอน ป้องกันโรคซาร์ส-CoV-2 เครดิตภาพ: Favebrush/Shutterstock

การเกิดขึ้นของสายพันธุ์ SARS-CoV-2 ใหม่และการติดเชื้อที่ลุกลามในเวลาต่อมา ได้เพิ่มความยากลำบากในการควบคุมการระบาดของโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 (COVID-19) วัคซีนที่ได้รับอนุญาตที่มีอยู่ทั้งหมดได้รับการกำหนดสูตรตามต้นแบบ (Wuhan-Hu-1) spike (S) RBD ของ SARS-CoV-2 สิ่งนี้รับประกันความจำเป็นในการพัฒนาวัคซีนชนิดใหม่ที่มีการป้องกันภูมิคุ้มกันในวงกว้าง

เกี่ยวกับการศึกษา

ผู้เขียนของการศึกษานี้ก่อนหน้านี้ได้ออกแบบวัคซีนย่อยโปรตีน (F2001) โดยอิงจากโปรตีนขัดขวาง (S) RBD ของต้นแบบ SARS-CoV-2 และตัวแปรเบต้า F2001 แสดงให้เห็นถึงการสร้างภูมิคุ้มกันที่มีนัยสำคัญ ดังนั้น ผู้เขียนจึงใช้แนวทางที่คล้ายกันในการออกแบบวัคซีนคิเมริกเพื่อปรับตัวแปร Omicron และ Delta ในการศึกษานี้

ประการแรก วัคซีน RBD-dimer รุ่นต้นแบบ-เบต้า ได้รับการพัฒนาเพื่อปรับ Beta VOC ตามด้วยการทดสอบเซอร์เฟสพลาสมอนเรโซแนนซ์ (SPR) เพื่อตรวจสอบยืนยันอีพิโทปของแอนติเจนหลักและแรงจูงใจในการจับตัวรับ (RBM) การสอบวิเคราะห์ SPR ใช้โปรตีนของเอ็นไซม์ที่สร้าง angiotensin-converting (hACE2) ของมนุษย์และโมโนโคลนอลแอนติบอดีจำเพาะ SARS-CoV-2 RBD (mAbs) ที่กำหนดเป้าหมายไปยังอีพิโทปของแอนติเจน สัมพรรคภาพในการยึดจับของอิมมูโนเจนกับโปรตีนรีเซพเตอร์ได้รับการประเมินและพบว่าถูกรักษาไว้กับ mAbs เกือบทั้งหมดโดยต้นแบบและ RBD-dimers ไคเมอริกต้นแบบ-เบต้า

เพื่อตรวจสอบภูมิคุ้มกันของวัคซีน chimeric หนู BALB/c ถูกสร้างภูมิคุ้มกันด้วย RBD-dimers ต้นแบบ เบต้า หรือต้นแบบ-Beta chimeric RBD-dimers ด้วย Addavax adjuvant ที่มีช่วงเวลา 21 วัน ไมซ์ซีรั่มได้รับสองสัปดาห์หลังการให้วัคซีนครั้งที่สอง แผงที่ใช้ไวรัสปากเปื่อย (VSV) ถูกนำมาใช้เพื่อประเมินการวางตัวเป็นกลางของสายพันธุ์ SARS-CoV-2 [prototype strain, VOCs (Alpha, Beta, Gamma, Delta, Omicron, and Delta plus or Delta S with K417N mutation) and VOIs (Lambda and Kappa)].

การทดสอบการทำให้เป็นกลาง Pseudovirus ถูกดำเนินการเพื่อประเมินไทเตอร์เฉลี่ยทางเรขาคณิตของการทำให้เป็นกลาง 50 เปอร์เซ็นต์ (PVNT50 GMT) ของสายพันธุ์ SARS-CoV-2

เพื่อประเมินประสิทธิภาพของ RBD-dimers หนูเมาส์ BALB/c ได้รับการแปลงสัญญาณในช่องปากด้วย adenovirus ที่แสดงออก hACE2- (Ad5) และต่อมาถูกท้าทายด้วยต้นแบบ SARS-CoV-2 หรือท้าทายโดยตรงภายในจมูกด้วยตัวแปรเบต้า หนูถูกทำการุณยฆาต และได้รับเนื้อเยื่อปอดของพวกมันเป็นเวลา 5 วันหลังการติดเชื้อ (dpi) สำหรับการหาปริมาณของกรดไรโบนิวคลีอิกของไวรัส (gRNA) และ subgenomic RNA (sgRNA) เพื่อประเมินการจำลองแบบของไวรัส

นอกจากนี้ เนื้อเยื่อได้รับการวิเคราะห์ทางจุลพยาธิวิทยา และกำหนดคะแนนทางพยาธิวิทยา

ต้นแบบ-เบต้าไคเมอริก RBD-dimer immunogen ยังได้รับการประเมินในลิงชนิดหนึ่ง 24 ตัวที่สร้างภูมิคุ้มกันโรคเข้ากล้ามด้วยขนาดยาสามครั้ง ในช่วงเวลา 21 วัน หลังการให้ภูมิคุ้มกัน ตัวอย่างซีรั่มของพวกมันและเซลล์โมโนนิวเคลียร์ในเลือดส่วนปลาย (PBMC) ได้รับมาเพื่อประเมินการทำให้เป็นกลางของไวรัสและการผลิตไซโตไคน์ ตามลำดับ

หลังจากที่ต้นแบบและต้นแบบ-เบต้า chimeric RBD วัคซีน dimers พบว่ามีประสิทธิภาพ วัคซีน RBD-dimer Delta-Omicron chimeric RBD-dimer ได้รับการออกแบบมาเพื่อปรับสายพันธุ์ Beta, Delta และ Omicron ต้นแบบ แอนติเจนอีพิโทปของวัคซีนได้รับการตรวจสอบโดยการทดลอง SPR มีการประเมินความสมบูรณ์ของแอนติเจน ประสิทธิผล และศักยภาพในการสร้างภูมิคุ้มกัน นอกจากนี้ โครงสร้างได้รับการประเมินโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (cryo-EM)

เพื่อประเมินการสร้างภูมิคุ้มกันของวัคซีนคิเมริกเดลต้า-โอไมครอน หนู BALB/c ได้รับการฉีดวัคซีนสองครั้งด้วยวัคซีนและ AddaVax adjuvant หรือต้นแบบ RBD-dimer homotype ในช่วงเวลา 21 วัน เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของวัคซีน หนูทดลองกับ Omicron และ Delta นอกจากนี้ พวกเขายังถูกแปลงสัญญาณด้วย Ad5 ที่แสดงสถานะ hACE2 เพื่อเพิ่มความไวต่อเดลต้า และได้รับเนื้อเยื่อปอดของพวกมันสำหรับการไทเทรต SARS-CoV-2 หลังการุณยฆาต

ผลลัพธ์

ในการทดสอบ PVNT GMT ที่สร้างวัคซีนต้นแบบสำหรับ S ของต้นแบบ Alpha, Beta, Gamma, Delta, Delta plus, Kappa, Lamba และ Omicron คือ 1779, 1479, 487, 699, 1100, 1119, 1205, 807 , และ 122 ตามลำดับ

GMTs ที่กระตุ้นด้วยวัคซีน Beta RBD-dimer สำหรับ Gamma และ Beta คือ 1650 และ 809 ตามลำดับ และระหว่าง 104 ถึง 385 สำหรับตัวแปรอื่นๆ GMTs ที่กระตุ้นด้วยวัคซีน RBD-dimer ต้นแบบสำหรับ Omicron คือ 434 และอยู่ในช่วงระหว่าง 1140 ถึง 2964 สำหรับตัวแปรอื่นๆ สิ่งนี้บ่งชี้ว่าวัคซีน RBD-dimer ต้นแบบ – Beta chimeric มีประสิทธิภาพดีกว่าวัคซีนต้นแบบที่มีการวางตัวเป็นกลางของ Beta, Gamma และ Omicron ที่สูงกว่าและยังมีประสิทธิภาพมากกว่าวัคซีน Beta RBD ที่มีการวางตัวเป็นกลางสูงกว่าของต้นแบบ Alpha, Delta, Delta plus, Kappa แลมบ์ดาและโอไมครอน

วัคซีนต้นแบบและวัคซีนเบต้าไคเมอริกต้นแบบลด gRNA ของไวรัสลงอย่างมากเมื่อเทียบกับวัคซีนเบต้า ซึ่งมีความสัมพันธ์อย่างมากกับไทเทอร์ของแอนติบอดีที่ทำให้เป็นกลาง (nAbs) นอกจากนี้ วัคซีนทั้งสองชนิดยังทำให้เกิด sgRNA ของไวรัสในปอดที่ตรวจไม่พบ ซึ่งบ่งชี้ว่ามีการควบคุมการจำลองของไวรัสอย่างมีนัยสำคัญ การเปลี่ยนแปลงทางจุลพยาธิวิทยา เช่น การอักเสบแบบกระจาย ความแออัดของหลอดเลือด และโพรงในถุงลมที่หายไปก็ลดลงอย่างมากด้วยวัคซีนต้นแบบและวัคซีนเบต้ารุ่นต้นแบบ เมื่อเทียบกับการสร้างภูมิคุ้มกันหลอก นอกจากนี้ วัคซีนต้นแบบ-เบต้าไคเมอริกยังกระตุ้นการผลิตไซโตไคน์ในระดับปานกลาง เช่น อินเตอร์เฟอรอน-แกมมา (IFN-γ) และอินเตอร์ลิวกินส์ (IL-2,4)

วัคซีน RBD-dimer แบบไคเมอริกของ Delta-Omicron แสดงความสัมพันธ์ที่คล้ายคลึงกันกับ hACE2 (8.4 nM) เมื่อเทียบกับ RBD ของต้นแบบ (6.5 nM), Omicron (6.6 nM) และ Delta (5.1 nM) วัคซีนผูกมัด mAbs ทั้งหมด แต่มีความสัมพันธ์ที่ลดลงเป็น C110 และ CV07-270 mAbs

วัคซีนกระตุ้น NAbs titers สูงกับ Delta, Omicron (BA.1) และ Omicron (BA.2) S ซึ่งสูงกว่าค่าที่เกิดจากต้นแบบ homotypic RBD-dimer 18.6, 19.2 และ 19.1 เท่าตามลำดับ ในทำนองเดียวกัน GMT ที่ทำให้เป็นกลางของวัคซีน Delta-Omicron นั้นสูงกว่าวัคซีนต้นแบบ Alpha และ Beta เมื่อเทียบกับวัคซีนต้นแบบ homotypic

ในหนูทดลองเดลต้า gRNA ไวรัสในปอดเฉลี่ยลดลง 474 เท่าเป็น 2.4 × 107 สำเนา/กรัมด้วยระดับ sgRNA ของไวรัสที่ตรวจไม่พบโดยวัคซีนไคเมอริกเดลต้า-โอไมครอน ในหนูทดลองที่มีโอไมครอน ตรวจไม่พบการจำลองแบบของไวรัส ระดับ NAb สูงอย่างมีนัยสำคัญสำหรับทั้ง Omicron และ Delta วัคซีนช่วยบรรเทาอาการบาดเจ็บที่ปอดด้วยคะแนนทางพยาธิวิทยาที่ต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญ

ในการวิเคราะห์ cryo-EM ไดเมอร์ RBD ต้นแบบและต้นแบบ-เบต้า chimeric RBD ถูกจัดเรียงเป็นโครงสร้างคล้ายปอดระดับทวิภาคีสมมาตรในแนวแกน RBD-dimer ต้นแบบถูกทำให้ซับซ้อนด้วย CB6 Fabs คู่ที่แขนทั้งสองข้าง ในขณะที่ RBD-dimer ไคเมอริกแบบเบต้า-ต้นแบบและ RBD-dimer แบบไคเมอริกของ Delta-Omicron ประกบ CB6 Fab เดียวที่แขนข้างหนึ่ง การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่า RBD-dimer แบบไคเมอริกของ Delta-Omicron ถูกพับอย่างถูกต้อง และนำเสนอเอพิโทปแอนติเจนหลักและ RBM

โดยรวมแล้ว ผลการศึกษาพบว่าเมื่อเปรียบเทียบกับวัคซีนชนิด homotypic วัคซีน Delta-Omicron RBD แบบคิเมริกมีประสิทธิภาพเหนือกว่าด้วยการวางตัวเป็นกลางของไวรัส ภูมิคุ้มกัน และประสิทธิผลในการต่อต้านเชื้อ SARS-CoV-2 การศึกษานี้เป็นแนวทางการพิสูจน์แนวคิดสำหรับการปรับปรุงภูมิคุ้มกันอย่างรวดเร็วและสนับสนุนคำแนะนำขององค์การอนามัยโลก (WHO) ในการพัฒนาวัคซีน SARS-CoV-2 แบบปรับผันแปรและหลายตัวแปร

.

(Visited 2 times, 1 visits today)

Be the first to comment

Leave a comment

Your email address will not be published.


*