Badanie pokazuje silną odpowiedź przeciwciał generowaną przez szczepionkę z podjednostkami trójwartościowego białka przeciwko SARS-CoV-2

W niedawnym badaniu opublikowanym w bioRxiv*preprint serwera Naukowcy wykazali, że trójwalentna szczepionka przeciwko koronawirusowi zespołu ostrej niewydolności oddechowej 2 (SARS-CoV-2) poprawia zakres humoralnych odpowiedzi immunologicznych u myszy.

tło

Szczepionki SARS-CoV-2 zmniejszyły zachorowalność i śmiertelność z powodu choroby koronawirusowej 2019 (COVID-19). Jednak pojawiające się warianty SARS-CoV-2 i globalne różnice w szczepieniach uniemożliwiły wielu krajom o niskich i średnich dochodach dostęp do szczepionek zaprojektowanych dla tych wariantów.

Technologia szczepionek z podjednostkami białkowymi sprzyja sprawiedliwej globalnej dystrybucji ze względu na stosunkowo niski koszt produkcji, stabilność termiczną i wysoki profil bezpieczeństwa. Wzrasta zainteresowanie szczepionkami, które mogą być ukierunkowane na wiele wariantów. Szczepionka poliwalentna to tradycyjne podejście do zwiększania powierzchni antygenu przeciwko stale zmieniającym się patogenom.

Badanie i wyniki

W tym badaniu autorzy ocenili immunogenność szczepionek z podjednostkami białkowymi opartymi na SARS-CoV-2 typu dzikiego w wariancie S1, Delta lub Omicron, podawanych myszom jako monowalentne pojedyncze antygeny lub jako szczepionka trójwalentna zawierająca wszystkie trzy antygeny. Rekombinowane podjednostki S1 białek wypustek SARS-CoV-2 były eksprymowane w Wuhan, Delta i Omicron BA.1.

Anti-spiking poliklonalne przeciwciała rozpoznały rekombinowane antygeny w Western blot. Samice myszy BALB/c immunizowano SARS-CoV-2 Wuhan-S1, Delta-S1, Omicron-S1 lub trójwalentną szczepionką zawierającą te antygeny. Zwierzęta otrzymały identyczny środek wzmacniający trzy tygodnie później. Próbki surowicy uzyskano przed i po immunizacji.

Próbki surowicy rozcieńczano seryjnie w celu pomiaru miana immunoglobulin G (IgG) przeciwko SARS-CoV-2 Wuhan, Delta i Omicron S1 przy użyciu testu immunoenzymatycznego (ELISA). Wszystkie zaszczepione myszy wykazały znaczny wzrost średniego miana punktu końcowego zmodyfikowanych IgG (EPT) przeciwko Wuhan S1 w 5 tygodniu w porównaniu z tygodniem 3.

Co ciekawe, myszy zaszczepione szczepionką Wuhan S1 wykazały spadek poziomu EPT w 9. tygodniu w porównaniu z innymi myszami. Myszy, które otrzymały trójwalentną szczepionkę, wykazywały wyższy poziom EPT w 3, 5 i 7 tygodniu przeciwko Wuhan S1 niż te zaszczepione szczepionką Omicron S1. Myszy zaszczepione szczepionką Delta S1 lub szczepionką trójwalentną wykazywały najwyższą średnią geometryczną EPT w porównaniu z Delta S1 w 3 tygodniu.

Jednak tylko zwierzęta zaszczepione szczepionką Omicron S1 lub szczepionką trójwalentną wykazały wyższy poziom EPT przeciwko Delta S1 w tygodniu 5 niż w tygodniu 3. Zwierzęta, które otrzymały szczepionkę Delta S1, Omicron S1 lub szczepionkę trójwalentną, miały znacznie wyższe poziomy EPT przeciwko Delta S1. w tygodniu 5 w porównaniu z tygodniem 3 Omicron S1 i szczepionki trójwalentne dały najwyższy poziom EPT przeciwko Omicron S1 od tygodnia 3 do tygodnia 20.

Konkurencyjne testy immunologiczne mierzące hamowanie wiązania między kolcem SARS-CoV-2 a enzymem konwertującym angiotensynę 2 (ACE2) dobrze korelują z testami neutralizacji wirusa. Takie testy są dogodną alternatywą dla określania zdolności neutralizującej inokulowanych surowic. W związku z tym autorzy ocenili neutralizującą zdolność przeciwciał indukowanych szczepionką do hamowania wiązania spike-ACE2 przy użyciu białek spike z różnych wariantów.

Oceniono surowice od szczepionych myszy w tygodniach 5 i 7. Przeciwciała blokujące wiązanie spike-ACE2 były obecne u wszystkich szczepionych myszy. Surowice od myszy szczepionych Wuhan S1 wykazywały najniższą średnią inhibicję wiązania mutantów SARS-CoV-2 Wuhan, wariantów alfa, beta i delta, podczas gdy surowice od myszy immunizowanych Delta S1 wykazywały silne hamowanie tych wariantów.

Jednak surowice immunizowane z Delta S1 wykazywały słabą odpowiedź na Omicron i podlinie. Myszy zaszczepione Omicron S1 wykazywały umiarkowane do silnego hamowanie wiązania wobec wszystkich testowanych kolców i wykazywały silną aktywność hamującą wobec mutantów Omicron.

Myszy immunizowane trójwalentną szczepionką wykazywały zwiększone hamowanie wiązania wszystkich testowanych kolców w porównaniu ze zwierzętami immunizowanymi monowalentnymi odpowiednikami. Co więcej, biorcy trójwalentnej szczepionki mieli wyższą medianę hamowania wiązania niż biorcy Omicron S1 w stosunku do skoków z Wuhan, alfa, beta, delta i Omicron (BA.1 i BA.2).

Na koniec autorzy wykreślili średnie wartości wiązania kolców IgG EPT z Wuhan, Delta i Omicron z procentowym hamowaniem wiązania. Odbiorców Delta S1 i szczepionek trójwalentnych połączono z najwyższą średnią IgG EPT i hamowaniem wiązania przeciwko mutantom Wuhan i Delta. Myszy immunizowane Omicron S1 i trójwalentną szczepionką miały wyższe średnie EPT IgG i hamowanie wiązania.

wnioski

Podsumowując, naukowcy zaobserwowali silne reakcje przeciwciał na szczepionki z podjednostką S1 SARS-CoV-2 u myszy. Wszystkie zaszczepione zwierzęta wykazywały silne reakcje wiązania IgG przeciwko Wuhan, Delta i Omicron S1. Konkretnie, biorcy trójwalentnej szczepionki wykazywali przeciwciała reagujące krzyżowo, które hamowały podwyższenie poziomu ACE II ze zwiększoną amplitudą w porównaniu z ich jednowartościowymi odpowiednikami.

Wyniki te wskazują, że rosnąca równoważność szczepionek przeciwko COVID-19 niekoniecznie musi zmniejszać skalę odpowiedzi immunologicznych przeciwko poszczególnym wariantom. Wyniki potwierdzają zastosowanie trójwalentnej szczepionki przeciwko COVID-19 zawierającej podjednostkę S1 SARS-CoV-2 wariantów Wuhan, Delta i Omicron w celu zwiększenia pokrycia antygenem i wzmocnienia odpowiedzi immunologicznej.

*Ważna uwaga

bioRxiv publikuje wstępne raporty naukowe, które nie są recenzowane i dlatego nie powinny być uważane za rozstrzygające, kierujące praktyką kliniczną/zachowaniami zdrowotnymi lub traktowane jako twarde informacje