Две проучвания за ваксини срещу COVID-19, които не са РНК като най-популярните сега, установяват, че новите ваксини са несамо по-евтини, но и по-ефективни.
Проучване 1. Учени от водещи лаборатории в Бостон (МИТ и Харвард) са пред клинични изпитания на нова ваксина срещу COVID-19, която ще е достъпна за повече страни в света. Тя не се състои от РНК, а е комбинация от две белтъчни субединици, които могат да се произведат в модифицирани дрожди, и вече е доказала качествата си в преклинични изпитания с маймуни. Комбинацията е от рецептор-свързващата област (RBD) на вирусния шип S, който e експониран върху повърхностния антиген на вируса на Хепатит Б - HBsAg. Записано като цяла формула - SARS-CoV-2 RBD - HBsAg-S.
Главни части на коронавируса - кандидати за ваксина
Корона вирусът Ковид-19 или (SARS-CoV-2) се състои от четири основни структурни белтъци:Шип (S), мембрана (M), обвивка (E), които оформят повърхността на вириона, и нуклеокапсид (N), който свързва вирусната РНК във вириона. S белтъкът е показан като тример в пре-фузионна конформация. Всеки монономер се състои от две субединици: S1 (включваща N-край (NTD) и област на свързване с клетъчния рецептор (RBD), рецепторния мотив (RBM) в RBD е също означен; и субединица S2 - с пептид (FP), свързваща област (CR), хептаден повтор 1 (HR1), и 2 (HR2) и централна спирала (CH). Шипът SARS-CoV-2 S се свързва с атакуваната клетка чрез нейния рецептор, димерния ангиотензин-конвертиращ ензим 2 (hACE2), чрез RBD участъка. Скъсването между S1–S2 от конвертазата фурин и на мястото S2′ от протеазат, необходимо за сливане на вирусната и клетъчната мембрана. Показан е S2-тримера на вирусния шип в пост-фузионно разположение (опъната форма - долу вдясно на фигурата). Предната част на шипа – S1, участъкът RBD е удобна цел за ваксина. Когато RBD е приготвен под формата на димер или тример имуногенността на ваксината е по-голяма. Префузионният шип S не е стабилен и лесно преминава в пост-фузионна конформация. Замяната (мутация) на две аминокиселини лизин и валин (K986 и V987) с пролини (P) стабилизира шипа (S-2P) (долу вляво на фигурата) и предотвратява прехода от пре-фузионно в пост-фузионно състояние. Образуването на тримери се предизвиква с включване на три специални „лепенки“ - тримеризиращи участъците в С-краищата на двете субединици S1 и S2. *(вж. още подробности в "Имена, които трябва да знаем – За хората и ваксините – част II").
По T. Jake Liang Hepatology. 2009 May; 49(5 Suppl): S13–S21. doi: 10.1002/hep.22881
В горната част на фигурата е показана електронна микрография на циркулиращите форми на хепатитния вирус тип Б в кръвта. Сферите (20nm) са съставени от повърхностния антиген (HBsAg) и от липиди от клетката-гостоприемник без вирусната ДНК и не са инфекциозни. А в долната част е показана схематична рисунка на структурата на инфекциозната HBV частица. Копия на малкия повърхностен антиген (HBsAg-S) - в зелено, се самосглобяват във вирусоподобна частица (VLP) с размер 20nm на микрографията. VLP е силно имуногенен като индуцира защитен имунитет. HBsAg-S отдавна се използва като платформа при изработване на различни ваксини.
Ваксината е базирана на белтъци, а не на РНК или ДНК(както в широко използваните ваксини срещу Ковид-19). По начин на производство и механизъм на действие прилича на белтъчната ваксина Novavax, от която се различава по това, че при ваксината Novavax антигенът е целия вирусен шип, а не само неговата рецептор-свързваща област.
Вече са създадени множество ваксини,които се разпространяват в голям мащаб в много държави и са довели до по-ниска честота на заразяване и тежки заболявания, причинени от SARS-CoV-2 (2, 3). Въпреки това достъпът до ваксини остава ограничен, в страните с ниски и средни доходи, където инфекциозните варианти на SARS-CoV-2 продължават да се разпространяват. Ваксините с протеинови субединици са обещаващ решение, тъй като могат да се произвеждат с помощта на съществуващи съоръжения за широкомащабна микробна ферментация (в Индия, например). Изследването показва,че тази кандидат-ваксина предизвиква силен имунен отговор и предпазва от нахлуването на SARS-CoV-2 в клетките.. Въз основа на тези обещаващи
този кандидат за ваксина в момента се тества в клинични изпитвания
Два дрождени щама произвеждат повърхностния антиген на хепатит тип Б (HBsAg) - на фигурата вляво, и на рецептор-свързващата област на вируса Sars-CoV-2 (RBD) - вдясно. Към тези два модула генетично са закачени съответно пептидните “лепенки” Spycatcher и Spytag, с помощта на които двете белтъчни части се свързват ковалентно и се опаковат във вирусоподобни липидни наночастици (VLP), оформящи така ваксината.
Заб.: Пептидът SpyTag е 13 аминокиселини и спонтанно реагира с белтъка SpyCatcher (12.3 kDa) като образува междумолекулна изопептидна връзка между двете. ДНК секвенцията, кодираща SpyTag и SpyCatcher може по рекомбинантен път да се включи към секвенцията на ДНК на интересуващите ни белтъци. Така може да се свържат ковалентно два рекомбинантни белтъци (в случая RBD и HBsAg).
Фиг. по препринт на Neil C. Dalvi et al bioRxiv. Preprint. 2021 Jul 14.
doi: 10.1101/2021.07.13.452251
Изложението е по https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220316145733.htm и Neil C. Dalvie и сътр. С главен автор Dan H. Barouch. SARS-CoV-2 receptor binding domain displayed on HBsAg virus–like particles elicits protective immunity in macaques. Science Advances, 2022; 8 (11) DOI: 10.1126/sciadv.abl6015
Проучване 2: Новоразработената в Австрия ваксина срещу COVID-19 може да предпази от Омикрон и други варианти. Ваксината е разработена във Виенския Медицински университет под ръководството на Рудолф Валента и дава обещаващи преклинични резултати дори при лица, които все още не са изградили имунитет в резултат на ваксинация (нереагиращи). Данните от проучването бяха публикувани наскоро в списанието Allergy: Vaccine based on folded RBD‐PreS fusion protein with potential to induce sterilizing immunity to SARS‐CoV‐2 variants - Gattinger - - Allergy - Wiley Online Library https://doi.org/10.1111/all.15305. Подобно на представената по-горе в Проучване 1, и разработена в MedUni Виена ваксина срещу SARS-CoV-2 (PreS-RBD) се основава на комбиниран белтък, състоящ се от два рецепторни свързващи домена (RBD) на вируса SARS-CoV-2 и повърхностния антиген от хепатит В HBsAg - (PreS), които служат като имунологични носители един за друг, като по този начин засилват имунния отговор (вж.схемата по-долу). Наличните генетични ваксини срещу SARS-CoV-2 предизвикват предимно временни реакции на антителата IgG1, докато ваксината PreS-RBD може допълнително да предизвика дълготрайни RBD-специфични антитела IgG4.
PreS-RBD-специфичните IgG антитела, открити в кръвта и лигавичните секрети, реагират с варианти на SARS-CoV-2, включително с вариант omicron. Антителата, индуцирани от ваксинация с PreS-RBD, по-силно инхибират свързването на RBD с човешкия му рецептор ACE2 и техните вирус-неутрализиращи титри са по-високи от тези при случайна извадка от лица, напълно имунизирани с две ваксинации от регистрираните в момента ваксини, или от тези на конвалесцентите от COVID-19 (т.е. лица, които преди това са имали COVID-19). Изработва се имунитет дори при предишни "нереагиращи" на RBD индивиди.
"Ваксината PreS-RBD има потенциала да предизвика имунитет към старите и новите варианти на SARS-CoV-2, като предотвратява инфекцията чрез спиране на вирусната репликация и инхибиране на клетъчното проникване на вируса", обяснява ръководителят на изследването Рудолф Валента.
Нещо повече, очаква се ваксината да бъде ефективна дори при хора, които преди това не са реагирали на ваксинация ("неотговарящи на RBD"), тъй като те ще получат допълнителна Т-клетъчна подкрепа от частта PreS на ваксината. По-ранно проучване на Валента и колегите му е установило, че приблизително 20 % от възстановените от COVID-19 не са успели да образуват RBD-специфични антитела и по този начин са изложени на постоянен риск от повторно заразяване.
"Нашите данни ни дават основание да се надяваме, че този лесно произвеждащ се (заб. КЧ -рекомбинантния тримодулен белтък RBD-HBsAg-RBD се произвежда в стандартни бактериални култури на E.Coli) ваксинен антиген ще бъде ефективен срещу всички известни до момента варианти на SARS-CoV-2, включително и срещу омикрона", казва ръководителят на изследването Рудолф Валента. "Ваксината е разработена така, че да позволява многократни инжекции за изграждане на устойчив имунитет, подходяща е за употреба при всички възрастови и рискови групи и изглежда превъзхожда наличните в момента ваксини, що се отнася до индуцирането на неутрализиращи антитела."
Ако бъде осигурено достатъчно финансиране, първите клинични изпитвания, необходими за одобрение, могат да бъдат проведени тази година.
И двете описани по-горе белтъчни ваксини се различават от използваните досега РНК и ДНК - ваксини срещу Ковид-19 по това, че са по-евтини за производство и затова представляват интерес за страни с ниско или средно ниво на доходи. Клинични изследвания ще се провеждат в Африка и Индия.
Авторът Константин К. Чипев е физик по образование и молекулярен и клетъчен биолог по професия, PhD по биология (кандидат на биол. науки) от Университета Стони Брук в Ню Йорк, бивш сътрудник в Института по Молекулярна биология към БАН. От 1989 живее и работи в САЩ.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари