Новая потенциальная вакцина, разработанная сотрудниками Duke Human Vaccine Institute, доказала свою эффективность в защите обезьян и мышей от различных коронавирусных инфекций, включая SARS-CoV-2, а также оригинальный SARS-CoV-1 и родственные коронавирусы летучих мышей, которые могут потенциально вызвать следующую пандемию.
Новая вакцина, называемая панкоронавирусной вакциной, запускает нейтрализующие антитела через наночастицы. Наночастица состоит из части коронавируса, которая позволяет ей связываться с рецепторами клеток организма, и содержит химический усилитель, называемый адъювантом. Успех у приматов очень важен для человека.
Результаты появятся в понедельник, 10 мая, в журнале Nature.
"Мы начали эту работу прошлой весной, понимая, что, как и все вирусы, в вирусе SARS-CoV-2, вызывающем COVID-19, будут возникать мутации," сказал старший автор Бартон Ф. Хейнс, М.D., директор Duke Human Vaccine Institute (DHVI). "Вакцины с мРНК уже находились в стадии разработки, поэтому мы искали способы сохранить их эффективность после появления этих вариантов.
"Этот подход не только обеспечивал защиту от SARS-CoV-2, но и антитела, индуцированные вакциной, также нейтрализовали вызывающие озабоченность варианты, происходящие из Великобритании, Южной Африки и Бразилии," Хейнс сказал. "А индуцированные антитела прореагировали с довольно большой панелью коронавирусов."
Хейнс и его коллеги, включая ведущего автора Кевина Сондерса, доктора философии.D., директор по исследованиям в DHVI, основанный на более ранних исследованиях SARS, респираторного заболевания, вызванного коронавирусом SARS-CoV-1. Они обнаружили, что у человека, инфицированного атипичной пневмонией, выработались антитела, способные нейтрализовать несколько коронавирусов, что позволяет предположить, что возможен пан-коронавирус.
Ахиллесова пята коронавирусов – это их рецептор-связывающий домен, расположенный на шипе, который связывает вирусы с рецепторами в клетках человека. Хотя этот сайт связывания позволяет ему проникать в организм и вызывать инфекцию, он также может быть мишенью для антител.
Исследовательская группа определила один конкретный сайт рецептор-связывающего домена, который присутствует в SARS-CoV-2, его циркулирующих вариантах и вирусах летучих мышей, связанных с SARS, что делает их очень уязвимыми для перекрестно нейтрализующих антител.
Затем команда разработала наночастицу, отображающую это уязвимое место. Наночастица сочетается с низкомолекулярным адъювантом – в частности, агонистом толл-подобных рецепторов 7 и 8 под названием 3M-052, в состав которого входят квасцы, которые были разработаны 3M и Исследовательским институтом инфекционных заболеваний. Адъювант повышает иммунный ответ организма.
В ходе испытаний на обезьянах вакцина из наночастиц блокировала инфекцию COVID-19 на 100%. Новая вакцина также вызвала значительно более высокие уровни нейтрализации у животных, чем существующие платформы вакцин или естественная инфекция у людей.
"По сути, мы сделали несколько копий небольшой части коронавируса, чтобы иммунная система организма отреагировала на него усиленно," Сондерс сказал. "Мы обнаружили, что это не только увеличивает способность организма препятствовать заражению вирусом, но и более часто нацеливается на этот перекрестно-реактивный участок уязвимости на шиповом белке. Мы думаем, что именно поэтому эта вакцина эффективна против SARS-CoV-1, SARS-CoV-2 и по крайней мере четырех его распространенных вариантов, а также против коронавирусов животных."
"За последние 20 лет произошло три эпидемии коронавируса, поэтому существует необходимость в разработке эффективных вакцин, которые будут нацелены на эти патогены до следующей пандемии," Хейнс сказал. "Эта работа представляет собой платформу, которая может предотвратить, быстро смягчить или погасить пандемию."