Ваксина на Станфорд за COVID-19 с наночастици работи само с една доза и не изисква хладилник

Ваня Милева Последна промяна на 12 January 2021 в 00:03 11246 0

Схематична визуализация на феритиновата наночастица със скъсени коронавирусни шипови протеини, която е в основата на кандидат-ваксината срещу SARS-CoV-2 на Станфорд. Кредит: Duo Xu

Изследователи от Станфорд създадоха и тестваха еднодозова ваксина за SARS-CoV-2, която потенциално би могла да се съхранява при стайна температура.

Преди пандемията биохимичната лаборатория на Станфордския университет се фокусира върху разработването на ваксини срещу ХИВ, ебола и пандемичен грип. Но сега учените от лабораторията са насочили вниманието си към ваксина срещу SARS-CoV-2, вирусът, който причинява COVID-19. Въпреки че коронавирусът бе извън специфичната област на експертната лаборатория, Питър Ким (Peter S. Kim) и неговите сътрудници успяха да създадат и тестват обещаващ кандидат за ваксина.

„Нашата цел е да направим ваксина, действаща с една инжекция, която не изисква ниски температури за съхранение или транспорт. Ако успеем да я направим добре, тя също така трябва да е евтина“, отбелязва професор Ким. „Целеви за нашата ваксина са страните с ниски и средни доходи“.

Тяхната ваксина, описана подробно в статия, публикувана на 5 януари 2021 г. в ACS Central Science, съдържа наночастици, покрити със същите протеини, които съдържат характерните повърхностни шипове на вируса - тези шипове улесняват инфекцията, като се сливат с клетката гостоприемник и създават проход за проникване на вирусния геном и завземане на клетката. Шиповете могат да се използват и като антигени, което означава, че тяхното присъствие в организма може да предизвика имунен отговор.

Ваксините с наночастици балансират ефективността на ваксините на вирусна основа с безопасността и лекотата на производство на субединичните ваксини. Ваксините, които използват вируси за доставяне на антигени (векторни ваксини), често са по-ефективни от ваксините, които съдържат само изолирани части от вируса. Но производството им може да отнеме повече време, трябва да се съхранят в хладилник и е по-вероятно да причинят странични ефекти.

Ваксините с нуклеинова киселина - като мРНК ваксините Pfizer и Moderna, които наскоро бяха разрешени и от Европейската агенция по лекарствата - се произвеждат дори по-бързо от ваксините с наночастици, но те са скъпи за производство и изискват многократни дози.

Първоначалните тестове при мишки предполагат, че ваксината с наночастици от Станфорд може да произведе имунитет COVID-19 само след една доза.

Изследователите се надяват също така, че тя може да се съхранява при стайна температура и проучват дали може да бъде транспортирана и съхранявана под формата на лиофилизиран прах. За сравнение, ваксината на Pfizer трябва да се съхранява при -70 градуса по Целзий, а тази на Moderna - при стандартна температура на фризер от –20° C.

„Ние сме на наистина ранен етап и има още много работа за вършене“, заявява Абигейл Пауъл () от лабораторията на Ким и водещ автор на статията. „Но смятаме, че това е солидна отправна точка за създаването на ваксина с една доза, която не разчита на използването на вирус за генериране на защитни антитела след ваксинация.“

Изследователите продължават да усъвършенстват и прецизират своята кандидат-ваксина, с намерението да го приближат до първоначалните клинични изпитвания при хора.

Шипове и наночастици

Шиповият протеин от SARS-CoV-2 е доста голям, така че учените често формулират съкратени версии, които са по-лесни за направа и по-лесни за използване. След като внимателно проучват шипа, Ким и екипът му избират да премахнат участък близо до основата му.

За да завършат ваксината си, те комбинираха този съкратен шип с наночастици феритин - съдържащ желязо протеин, който преди това е бил тестван при хора. Преди пандемията Пауъл е работила с тези наночастици, за да разработи ваксина срещу ебола.

За тестовете върху мишки изследователите сравняват своите наночастици със съкратени шипове с четири други потенциално полезни вариации: наночастици с пълни шипове, пълни шипове или частични шипове без наночастици и ваксина, съдържаща само частта от шипа, която се свързва с клетките по време на инфекция. Тестването на ефективността на тези ваксини срещу истинския вирус SARS-CoV-2 би изисквало работата да бъде извършена в лаборатория от ниво 3 по биобезопасност, така че вместо това изследователите са използвали по-безопасен псевдокоронавирус, който е модифициран, за да носи шиповете на SARS-CoV-2 .

Изследователите определят потенциалната ефективност на всяка ваксина чрез мониторинг на нивата на неутрализиращите антитела. Антителата са кръвни протеини, произведени в отговор на антигени. Неутрализиращите антитела са специфичната подгрупа от антитела, които наистина действат за предотвратяване на нахлуването на вируса в клетката гостоприемник.

След еднократна доза, две кандидат-ваксини с наночастици довеждат до неутрализиране на нивата на антителата поне два пъти по-високи от тези, наблюдавани при хора, които са имали COVID-19, а съкратената ваксина с наночастици с шипове предизвиква значително по-висок неутрализиращ отговор от ваксините, съдържащи само частта от шипа, която се свързва с клетките или ваксините с цели шипове (не наночастици). След втората доза мишките, които са получили ваксина от наночастици със съкратени шипове, са имали най-високи нива на неутрализиращи антитела.

Поглеждайки назад към този проект, Пауъл изчислява, че времето от началото до първите изследвания върху мишки е било около четири седмици.

„Това, което се случи през изминалата година, е наистина фантастично, по отношение на науката, която излиза на преден план и може да произвежда множество различни ваксини, които изглежда като че ли показват ефективност срещу този вирус, коментира Ким, която е водещ автор на статията. - Обикновено е нужно десетилетие, за да се направи ваксина, ако изобщо успеете. Това е безпрецедентно."

Достъпна ваксина

Въпреки че новата ваксина на екипа е предназначена специално за общости, които може да имат по-труден достъп до други ваксини срещу SARS-CoV-2, възможно е, предвид бързия напредък на други кандидати за ваксина, тя да не е необходима за справяне с настоящата пандемия. В този случай изследователите са готови да се върнат отново и да преследват по-универсална коронавирусна ваксина за имунизация срещу SARS-CoV-1, MERS, SARS-CoV-2 и бъдещи коронавируси, които все още не са известни.

„Ваксините са едно от най-големите постижения на биомедицинските изследвания. Те са невероятно ефективен начин за защита на хората от болести и спасяване на животи“, заявява Ким. „Тази ваксина срещу коронавирус е част от работата, която вече правим - разработване на ваксини, които са исторически трудни или невъзможни за разработване, като ваксина срещу ХИВ - и се радвам, че сме в ситуация, в която потенциално бихме могли да допринесем с нещо, ако светът се нуждае от него".

Справка: “A Single Immunization with Spike-Functionalized Ferritin Vaccines Elicits Neutralizing Antibody Responses against SARS-CoV-2 in Mice” by Abigail E. Powell, Kaiming Zhang, Mrinmoy Sanyal, Shaogeng Tang, Payton A. Weidenbacher, Shanshan Li, Tho D. Pham, John E. Pak, Wah Chiu and Peter S. Kim, 5 January 2021, ACS Central Science. DOI: 10.1021/acscentsci.0c01405

Източник: Stanford’s Single-Dose Nanoparticle Vaccine for COVID-19, SciTechDaily

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Животът

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !