Вирусологи разработали универсальную вакцину против коронавирусов

вакцина

Универсальная вакцина

Новая вакцина использует необычный подход, поскольку она нацелена на так называемый  «вирусный слитный пептид» — часть шипового белка вируса, которая широко распространена среди всех коронавирусов. Было обнаружено, что этот пептид вообще не отличается в генетических последовательностях SARS-CoV-2, вируса, вызывающего COVID-19, которые были получены от тысяч пациентов по всему миру во время пандемии.

Вирусологи из Технологического института Вирджинии (США) создали две вакцины: одна предназначена для защиты от SARS-CoV-2, а другая — от коронавируса свиней (PEDV), которые являются дальними родственниками. PEDV и SARS-CoV-2, как и все коронавирусы, имеют общий ряд основных аминокислот, которые составляют слитый пептид. PEDV заражает свиней, вызывая диарею, рвоту и высокую температуру, и является тяжелым бременем для свиноводов во всем мире.

Одним из преимуществ изучения PEDV на свиньях является то, что исследователи могут изучить способность вакцин обеспечивать защиту от коронавирусной инфекции у ее естественного хозяина — в данном случае свиней. Другие модели, которые использовались для тестирования вакцин против COVID-19, изучают действие вируса на неродных хозяевах, таких как обезьяны, хомяки или мыши, которые были генетически сконструированы так, чтобы иметь возможность заразиться SARS-CoV-2. Свиньи также очень похожи по физиологии и иммунологии на людей — они могут быть самыми близкими моделями животных к людям, кроме приматов.

Ученые обнаружили, что как вакцина-кандидат против PEDV, так и вакцина-кандидат против SARS-CoV-2 защищают свиней от болезней, вызываемых PEDV. Другими словами одна вакцина работала против нескольких коронавирусов. Вакцины не предотвращали заражение, но они защищали свиней от развития серьезных симптомов.  Они также стимулировали иммунную систему свиней, чтобы вызвать гораздо более сильный ответ на инфекцию. 

Новая платформа

Вакцина-кандидат была разработана с использованием инновационной платформы, которая использует бактерии с уменьшенным геномом для экспрессии антигена вакцины против коронавируса на своей поверхности. Новая платформа для производства вакцин включает синтез ДНК, запускающей производство части вируса, которая будет инструктировать иммунную систему, как установить защитный ответ. Эта ДНК вставляется в другой маленький круг ДНК, называемый плазмидой, которая может воспроизводиться внутри бактерий. Затем плазмида вводится в бактерии, заставляя их размещать определенные белки на своей поверхности.

В работе над новой вакциной вирусологи использовали распространенные бактерии E.coli, из которых было удалено большое количество генов, включая те, которые отвечают за формирование их внешней мембраны. Такой прием позволил существенно увеличить способность иммунной системы распознавать и реагировать на вакцинный антиген, размещенный на поверхности бактерий. 

Для производства вакцины бактерии, экспрессирующие вакцинный антиген, просто выращивают в ферментере, как и при обычных производственных процессах, таких как пивоварение, а затем их убивают при помощи низкой концентрации формалина.

Быстро и недорого

Весь процесс, от определения потенциальной мишени вакцины до получения бактерий с удаленным геном, на поверхности которых находятся антигены вакцины, может происходить очень быстро, всего за две-три недели, что делает новую платформу идеальной для реагирования на пандемию.

К тому же весь процесс производства с технологической точки зрения очень похож на процесс производства убитых цельноклеточных вакцин, которые широко используются для защиты от таких заболеваний, как холера и коклюш. И заводы во многих странах с низким и средним уровнем доходов производят сотни миллионов доз этих вакцин в год для 1 доллар за дозу или меньше. Ученые надеются, что эти платформы удастся адаптировать для новой вакцины, что позволит производить ее в больших количествах с низкими затратами. К тому же новую вакцину легко транспортировать и хранить.

Поскольку первоначальные результаты исследования на животных являются многообещающими, и теперь ученым предстоит провести дополнительную работу по совершенствованию вакцины и ее испытания на приматах и людях.

Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE

    1. Denicar Lina Nascimento Fabris Maeda, Debin Tian, Hanna Yu, Nakul Dar, Vignesh Rajasekaran, Sarah Meng, Hassan M. Mahsoub, Harini Sooryanarain, Bo Wang, C. Lynn Heffron, Anna Hassebroek, Tanya LeRoith, Xiang-Jin Meng, Steven L. Zeichner. Killed whole-genome reduced-bacteria surface-expressed coronavirus fusion peptide vaccines protect against disease in a porcine modelProceedings of the National Academy of Sciences, 2021; 118 (18): e2025622118 DOI: 10.1073/pnas.2025622118

 

    Прокрутить вверх