En un estudio reciente publicado en el bioRxiv* servidor de preimpresión, los investigadores describen un nuevo síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) proteína de espiga componente de la vacuna llamada MT-001, que provocó niveles duraderos y extremadamente altos de anticuerpos de inmunoglobulina G (IgG) anti-picos en roedores.
Estudiar: Una vacuna contra el SARS-CoV-2 diseñada para la fabricación da como resultado una potencia inesperada y una respuesta humoral constante. Haber de imagen: siam.pukkato/Shutterstock.com
Consideraciones importantes para las nuevas vacunas COVID-19
Las vacunas originales contra la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) fueron efectivas contra la cepa ancestral SARS-CoV-2 y lograron reducir la gravedad de la enfermedad en más del 90 %. Sin embargo, la disminución de la inmunidad inducida por la vacuna y la aparición de nuevas variantes virales con mutaciones en la proteína de pico que permite la evasión inmune han amenazado la eficacia de estas vacunas.
Por lo tanto, sigue existiendo una necesidad urgente de vacunas de refuerzo más eficaces y del desarrollo de vacunas pan-coronavirus o vacunas específicas de variante. Además, la protección de las personas inmunodeprimidas sigue siendo un desafío.
En abril de 2022, la Organización Mundial de la Salud (OMS) revisó el perfil del producto objetivo de la vacuna COVID-19 para abordar las deficiencias de las vacunas actuales a la luz de las variantes emergentes del SARS-CoV-2. Algunas características deseadas para las vacunas de próxima generación incluyen una protección más amplia contra diferentes variantes, protección duradera inducida por la vacuna y facilidad de fabricación y distribución. El ácido ribonucleico mensajero (ARNm) existente y las vacunas con vectores virales cumplen solo uno u otro de estos criterios.
Sobre el estudio
En el presente estudio, los investigadores diseñaron una vacuna con componentes proteicos que consiste en el dominio de unión al receptor de la proteína (RBD) de la espiga del SARS-CoV-2 y secuencias adyacentes al RBD, ya que estudios anteriores han informado una mayor anticuerpo neutralizante títulos de vacunas COVID-19 basadas en RBD. Además, la vacuna también fue diseñada para ser altamente soluble, estable, expresada en altos niveles y receptiva a los protocolos de purificación, propiedades todas ellas que podrían hacer menos complicada su fabricación y distribución.
Se analizó la secuencia de la proteína espiga del SARS-CoV-2 ancestral, cepa Wuhan Hu-1, para determinar las propiedades biofísicas, estructurales y bioquímicas de la vacuna. Luego, la construcción RBD optimizada por codón final, que abarcó los residuos de pico 316 a 594, se expresó usando un vector de secreción.
Detalle de la proteína de pico SARS-CoV-2 en la región 300-600 y diseño de construcción MT-001. A) Estructura de la construcción MT-001 derivada de los ID de PDB 7BYR y 7KNE. La construcción RBD está codificada por colores mediante bloques anotados de secuencia de aminoácidos (“regiones”, véase el panel C y la referencia 45). Las cisteínas se muestran como bolas amarillas. El ligando del RBM, ACE2 (de 7KNE), se muestra como una superficie molecular gris (izquierda). B) La construcción MT-001 (cinta) se muestra en el contexto del trímero de puntas de longitud completa (modelo de relleno de espacio). C) Esquema de las regiones mostradas en (A). Arriba: clave de región codificada por colores para la construcción MT-001 en (A). NT: región N-terminal (residuos 316-332, rojo); CD1: región del “dominio central 1” (333-436, magenta); RBM: motivo de unión al receptor (437-508, verde); CD2: región “dominio central 2” (509-527, cian); CTD1: región “C-terminal domain 1” (528-594, azul). Una flecha roja indica el enlace disulfuro 538-590 que estabiliza CTD1. Medio: Barras negras: identidad de secuencia por residuo entre el pico de SARS-CoV-2 y los miembros representativos de la superfamilia de coronavirus, lo que demuestra las regiones N- y C-terminal altamente conservadas del RBM (STabla 1). Barras naranjas: sitios y frecuencia de mutaciones en variantes caracterizadas de SARS-CoV-2 (3). Inferior: esquema que muestra la estructura secundaria y las modificaciones posteriores a la traducción en la región de los residuos 300-600 en la proteína de punta del SARS-CoV-2. Las hélices alfa se muestran como cilindros azules, las láminas beta como flechas rojas y los giros como bucles naranjas. Los enlaces disulfuro se indican con puentes morados y los sitios de glicosilación unidos a N con círculos verdes. Abajo: Alineación de la construcción MT-001 con la región visualizada.
La antigenicidad y la durabilidad de la vacuna se probaron en ratones BALB/cJ y hámsteres dorados sirios. Los ratones se inmunizaron por vía intramuscular con diferentes concentraciones de la vacuna MT-001 y se reforzaron el día 21.
Se recogieron muestras de suero tres días antes de la vacunación y en diferentes puntos después de la vacunación. Se utilizó un ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas tipo sándwich (ELISA) para determinar los niveles de IgG anti-RBD.
Un grupo de hámsters dorados sirios se inoculó por vía intramuscular con la vacuna MT-001 con adyuvante, mientras que otro que sirvió como grupo de control se inoculó con solución salina tamponada con fosfato (PBS). A ambos grupos se les administró una dosis de refuerzo de la vacuna MT-001 o PBS el día 21. Se recolectaron muestras de sangre antes de la vacunación ya las dos, tres, cuatro, cinco y seis semanas después de la vacunación.
El día 42, todos los hámsteres fueron desafiados con la cepa USA-WA-1 de SARS-CoV-2, después de lo cual todos los animales se pesaron cada día y finalmente se sacrificaron el cuarto día para obtener sangre y pulmones para evaluar la carga viral.
Se realizó un ensayo cuantitativo de reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa (qRT-PCR) en el ácido ribonucleico (ARN) total extraído de los pulmones para determinar su carga viral, mientras que se realizó un ensayo de neutralización del SARS-CoV-2 en las muestras de suero. Además, las secciones de pulmón se tiñeron con hematoxilina-eosina para el análisis histopatológico.
Hallazgos del estudio
Dos dosis preliminares de la vacuna MT-001 en ratones BALB/cJ provocaron títulos de IgG anti-RBD comparables a los de las vacunas de ARNm de Pfizer/BioNTech y Moderna. Además, la vacuna MT-001 con adyuvante también mostró un equilibrio en las respuestas de las células T auxiliares de tipo 1 (Th1) y las de las células T auxiliares de tipo 2 (Th2).
Los hámsteres dorados sirios inmunizados con la vacuna MT-001 con adyuvante y desafiados con el SARS-CoV-2 después de seis semanas tenían cargas virales indetectables en el tejido pulmonar después de cuatro días.
La mitad de las concentraciones efectivas máximas de los títulos de IgG contra la proteína RBD del pico del SARS-CoV-2 en los sueros de ratones inmunizados estuvieron en el 105–106 rango, incluso 12 meses después de la vacunación.
La adición del oligonucleótido CpG (ODN) 1826 agonista del receptor 9 toll-like (TLR-9) aumentó significativamente los títulos de IgG anti-pico. La inclusión de CpG ODN 1826 también produjo una respuesta inmunitaria de reacción cruzada amplia contra las variantes SARS-CoV-2 Delta y Omicron, con niveles de anticuerpos de neutralización contra la variante Omicron BA.1 comparables a los provocados por la vacuna de ARNm de ARNm específico de la variante. -1273.529.
Conclusiones
Los hallazgos del estudio demuestran que la vacuna MT-001 del componente proteico del SARS-CoV-2 es una candidata prometedora para una vacuna de próxima generación contra la COVID-19. MT-001 provocó títulos de IgG anti-picos altos y duraderos en modelos de ratones y hámsteres, así como respuestas inmunitarias ampliamente cruzadas contra variantes del SARS-CoV-2 cuando se combinó con CpG ODN 1826.
*Noticia importante
bioRxiv publica informes científicos preliminares que no son revisados por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica/el comportamiento relacionado con la salud ni tratarse como información establecida.
