Новая вакцина против SARS-CoV-2 на основе наночастиц сочетает в себе иммунную фокусировку и самосборку

Вакцины первого поколения против COVID-19 показали свою высокоэффективность, но у них есть и ограничения: их защита способна снижаться без ревакцинации, и они могут быть хуже действовать против некоторых штаммов.

Теперь ученые из Института Вистар разработали более сфокусированную вакцину, которая в исследованиях на животных обеспечивает более сильную, широкую и более длительную защиту при однократной низкой дозе. Вакцина впервые объединяет три технологии — иммунную фокусировку, самосборку наночастиц и доставку ДНК — в единую платформу. Помимо других преимуществ, вакцину можно хранить при комнатной температуре, что потенциально упрощает ее транспортировку в отдаленные или развивающиеся районы по сравнению с существующими мРНК-вакцинами, для которых необходимо специальное хранение в холодильнике. «Это одна из первых вакцин следующего поколения, которые будут иметь более продвинутые функции и более широкую защиту», — сообщил Дэниел Кулп, доктор философии, профессор Центра вакцин и иммунотерапии Института Вистар и автор исследования. В журнале Cell Reports опубликована статья «Доставка нуклеиновой кислоты наночастицами SARS-CoV-2, ориентированными на иммунную систему, обеспечивает быструю и мощную иммуногенность, способную обеспечить защиту от однократной дозы». Существующие вакцины содержат немодифицированный рецептор-связывающий домен спайкового белка SARS-CoV-2. Новая вакцина включает в себя рационально сконструированный домен связывания рецептора с использованием компьютерных и структурных методологий проектирования. Активированный домен связывания рецептора блокирует сайты, «отвлекающие иммунную систему», и поэтому может вызывать более сильные уровни защитных, нейтрализующих антител. Затем исследователи использовали естественные самособирающиеся белки для формирования наночастиц, которые отображают эти высокотехнологичные иммуногены. Встраиваясь в структуры, напоминающие настоящий вирус, наночастицы легче распознаются иммунной системой и транспортируются в зародышевые центры, где они активируют В-клетки, вырабатывающие защитные антитела. Используя технологию доставки вакцины на основе нуклеиновой кислоты, аналогичную мРНК, вакцина в виде наночастиц кодируется в ДНК и доставляется в клетки, тем самым давая генетические инструкции организму для внутреннего создания иммуногена. Это – шаг вперед по сравнению с традиционными вакцинами, которые должны производиться на специализированных заводах с использованием сложных технологий. В отличие от других вакцин, одним из преимуществ созданной ДНК-платформы является то, что она не требует охлаждения, а также может быть быстро переформулирована для нацеливания на новые штаммы. На животных моделях исследователи обнаружили, что ДНК-вакцина с иммуноориентированными наночастицами продуцирует гораздо более высокие уровни нейтрализующих антител, чем вакцина, которая не была иммуноориентированной. «Трудность с современными вакцинами заключается в том, что нейтрализующие антитела со временем снижаются», — сказал Калп. Вакцина с наночастицами вызывала стойкий ответ после однократной иммунизации у мышей в течение шести месяцев, в отличие от текущих вакцин против SARS-CoV-2 у людей. Важнейшим тестом вакцин-кандидатов является защита от смерти в экспериментах с заражением SARS-CoV-2. Исследователи обнаружили, что в модели летального заражения 100% мышей, получивших вакцину с наночастицами, ориентированными на иммунную систему, были защищены от смерти одной низкой дозой. Большинство мышей, которым вводили стандартную неиммунную направленную вакцину, умерли в течение 10 дней после заражения. Исследователи ищут финансирование, чтобы начать исследования вакцины на людях. Ожидается, что такая вакцина должна стать необходимым шагом вперед для улучшения защиты от COVID-19. Это исследование демонстрирует, что использование подхода нуклеиновой кислоты в сочетании со структурной сборкой in vivo гликановой иммуно-ориентированной наночастицы обеспечивает единую защиту и нейтрализацию от различных штаммов.

Источник: https://medicalxpress.com/news/2022-02-nanoparticle-sars-cov-vaccine-combines-immune.html

7.02.2022