新疫苗提供了抵御各种类似非典Betacoronaviruses

一种新型的疫苗提供了抵御各种类似非典betacoronaviruses,包括SARS-CoV-2变异,在老鼠和猴子,一项研究显示由加州理工学院的研究人员在实验室里帕梅拉Bjorkman生物学和生物工程教授,大卫巴尔的摩。

Betacoronaviruses,包括那些导致非典,事情和COVID-19流行病,冠状病毒感染人类和动物的一个子集。这种疫苗是通过展示与部分免疫系统蛋白质从SARS-CoV-2飙升和其他七个类似非典betacoronaviruses,蛋白质纳米结构,诱导的生产广泛的可交叉反应的抗体。值得注意的是,当接种这种所谓的马赛克纳米颗粒,动物模型从额外的冠状病毒,保护冠,这不是纳米疫苗上的八个代表之一。

“动物接种mosaic-8纳米粒子引起抗体识别几乎所有类似非典betacoronavirus应变我们评估,”加州理工学院的博士后学者亚历山大·科恩(博士说“21),co-first这项新研究的作者。“这些病毒可能与应变,导致下一个类似非典betacoronavirus爆发,所以我们真正想要的是一些目标这群之间的病毒。我们相信我们。”

这项研究刊登在《华尔街日报》的一篇论文科学。

“SARS-CoV-2证明了自己有能力的新变种,可以延长全球COVID-19大流行,“Bjorkman说,也是一个人叫法研究所生物学和生物工程教授和执行官。“此外,这一事实三betacoronaviruses-SARS-CoV MERS-CoV,和SARS-CoV-2-have蔓延到人类从动物宿主在过去的20年里说明了需要进行广泛的保护性疫苗。”

这样广泛的保护是必要的,Bjorkman说,“因为我们不能预测哪个病毒或病毒的大量动物将来发展感染人类导致另一个流行或大流行。我们要做的就是让一个一体化的疫苗预防类似非典betacoronaviruses无论动物病毒可能演变让人类感染和传播。这种疫苗也将防止当前和未来SARS-CoV-2变异而不需要更新”。

工作原理:一种疫苗组成的飙升吗?从八个不同的域类似非典的冠状病毒

病毒的疫苗技术附加块蛋白质纳米粒子开发最初由牛津大学的合作者。技术的基础是一个微小的分子结构(纳米粒子)组成的蛋白质工程“粘性”表面附属物,而研究人员可以附加标记的病毒蛋白质。这些纳米粒子可以准备显示的一种病毒只有(同型的纳米颗粒)或碎片的几种不同的病毒(“马赛克”纳米颗粒)。注入一个动物时,纳米颗粒疫苗提供了这些病毒片段免疫系统。这导致抗体的产生,免疫系统蛋白质识别和抵抗特定病原体,以及涉及T淋巴细胞的细胞免疫反应和先天免疫细胞。

在这项研究中,研究人员选择了八个不同的类似非典betacoronaviruses-including SARS-CoV-2,造成COVID-19大流行的病毒,和相关动物病毒可能潜在的七大流行开始在人类中附加片段的八个病毒到纳米支架上。团队选择特定的病毒结构的碎片,被称为受体结合域(rbd)的冠状病毒进入人类细胞至关重要。事实上,人类抗体中和病毒rbd冠状病毒主要目标。

我们的想法是,这种疫苗可以诱导人体产生抗体,广泛承认类似非典betacoronaviruses抵抗变异除了这些目标提出了纳米颗粒的病毒rbd的共同特征。这个设计来自于想法,多样性和物理安排RBD的纳米颗粒将集中的免疫反应对部分RBD所共享的整个SARS冠状病毒的家庭,从而实现免疫。今天在科学数据报告表明这种方法的潜在功效。

设计实验测量疫苗在小鼠的保护

由此产生的疫苗(这里称为mosaic-8)是由rbd的八冠状病毒。以前由Bjorkman实验室的实验表明,mosaic-8诱发小鼠产生抗体应对各种各样的冠状病毒在实验室培养皿(科恩et al ., 2021年,科学)。由科恩,这项新研究旨在建立从这项研究是否接种mosaic-8疫苗可以诱导保护性抗体在活的动物身上的挑战(换句话说,感染)SARS-CoV-2或冠状。

团队旨在比较多少防止感染是由纳米颗粒在不同的冠状病毒片段(mosaic-8)和纳米颗粒覆盖着只有片段的SARS-CoV-2(同型的纳米颗粒)。

团队在老鼠身上进行了三组实验。在一个控制,他们接种小鼠只有光秃秃的纳米笼结构没有任何病毒片段。第二组老鼠注射一种同型的纳米颗粒只覆盖在SARS-CoV-2 rbd,第三组注射mosaic-8纳米颗粒。一个实验的目的是看看接种mosaic-8将保护动物免受SARS-CoV-2相同的程度同型的SARS-CoV-2-immunized动物;第二个目标是评估保护所谓的“不匹配病毒”——这不是由一个RBD mosaic-8纳米颗粒。

值得注意的是,8株冠状病毒的镶嵌纳米故意不包括冠状,这种病毒导致了最初的SARS流行于2000年代初。因此,该小组还旨在调查程度的保护对一个挑战与原来的冠状病毒,用它来代表一个未知的类似非典betacoronavirus演变成人类。

老鼠实验中使用的转基因表达人类ACE2受体,受体在人体细胞SARS-CoV-2所使用和相关病毒进入到细胞在感染。在挑战这种动物模型中,如果感染未接种疫苗的老鼠死类似非典betacoronavirus,从而提供一个严格的测试,以评估潜在的保护人类的感染和疾病。

镶嵌疫苗能保护小鼠免受类似类似非典betacoronavirus

正如所料,小鼠接种裸纳米结构并感染了冠状或SARS-CoV-2时死去。只老鼠注射一种同型的纳米涂层在SARS-CoV-2 rbd防止SARS-CoV-2感染,但死后冠。这些结果表明,当前同型的SARS-CoV-2纳米候选疫苗正在开发其他地方会对SARS-CoV-2有效但可能不保护广泛与其他类似非典betacoronaviruses跨越从动物水库或防范未来SARS-CoV-2变体。

然而,所有的小鼠接种mosaic-8纳米粒子幸存SARS-CoV-2和冠挑战没有减肥或其他重大疾病。

非人灵长类动物研究也证实了镶嵌疫苗的效果

然后团队执行类似的挑战非人灵长类动物实验,这一次使用最有前途的候选疫苗,mosaic-8,比较mosaic-8疫苗接种与不接种疫苗的效果在动物研究的挑战。接种mosaic-8时,动物显示没有检测感染暴露于SARS-CoV-2或冠状时,再次证明mosaic-8的潜在候选疫苗为当前和未来的防护病毒的变异导致COVID-19流行以及对未来潜在的病毒类似非典的溢出效应betacoronaviruses从动物宿主。

重要的是,与病毒学家杰西·布鲁姆(博士' 07)弗雷德哈钦森癌症研究中心的研究小组发现,抗体引起mosaic-8目标rbd的最常见的元素在不同类型的其他类似非典betacoronaviruses-the所谓“保守”的一部分RBD-thus提供证据推测机制,疫苗会对新变异的有效SARS-CoV-2或动物类似非典betacoronaviruses。相比之下,同型的SARS-CoV-2纳米粒子注射引起抗体主要毒株特异性RBD区域,暗示这些类型的疫苗可能会防止SARS-CoV-2但不反对新产生的变异或潜在新兴动物病毒。

下一步,Bjorkman和他的同事们将评估mosaic-8纳米免疫在人类临床试验的第一阶段联盟支持的流行病防备计划(CEPI)。准备临床试验,主要招收人接种疫苗和/或以前感染SARS-CoV-2, Bjorkman实验室计划临床前动物模型实验比较动物免疫反应之前与当前COVID-19疫苗接种反应动物免疫天真对SARS-CoV-2感染或接种疫苗。

“我们已经谈论多样性的需要疫苗的发展从一开始大流行,”理查德•j•哈契博士说,CEPI的首席执行官。“突破展出Bjorkman实验室研究显示巨大的潜力为一个追求一种新疫苗的战略平台,由新的变种可能克服障碍。我很高兴宣布CEPI将支持这一新颖的方法来预防流感大流行在第一阶段临床试验。加快速度研究实现在收到Wellcome飞跃资金促进今天我们与他们的关系。非人灵长类动物的数据非常鼓励我们兴奋的支持下一阶段的试验。”

参考:科恩,van Doremalen N, Greaney, et al .马赛克RBD纳米颗粒防止不同sarbecoviruses挑战的动物模型。科学。0 (0):eabq0839。doi:10.1126 / science.abq0839。

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。