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En concevant un prototype clouez le vaccin de protéine pour SARS-CoV-2

Une étude récente publiée sur le bioRxiv* de serveur de prétirage indique en juin 2020 le développement d'un vaccin de prototype contenant les sites antigéniques multiples, basé sur la protéine de pointe du coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de syndrôme respiratoire aigu sévère qui entraîne la pandémie du courant COVID-19. Si couronné de succès, ceci pourrait mener au développement d'un vaccin efficace et non-allergène qui produit humoral et l'immunité cellulaire.

Mesures de contenir le choc de la pandémie

L'écart rapide de COVID-19 est contré seulement par l'application efficace des mesures non-pharmacologiques comme le traçage de contact et l'isolement, quarantaine des personnes avec l'exposition soupçonnée aux cas infectieux, distancer social, et dans beaucoup de pays, des lockdowns. L'émergence d'un vaccin efficace ou d'un médicament thérapeutique est ardemment attendue, pour fournir l'espoir d'une remarque quand ces précautions peuvent être renvoi décontracté et de durée à la vieille normale.

Beaucoup de médicaments plus anciens sont vérifiés pour leur potentiel en tant que médicaments repurposed contre COVID-19, y compris la combinaison du lopinavir et le ritonavir, la hydroxychloroquine, et le remdesivir. Cependant, aucun de eux ne s'est avéré pour avoir hautement l'importante activité contre le virus.

La sortie : Mise au point de vaccin

La prévention de l'infection est, pour cette raison, la stratégie la plus efficace actuellement. L'admission des anticorps de neutralisation est l'objectif de la mise au point de vaccin. Des candidats vacciniques variés sont examinés dans préclinique et des essais cliniques précoces partout dans le monde.

Ce procédé peut prendre au moins 12-18 mois de la première étape à la disponibilité du marché d'un vaccin. D'ailleurs, les vaccins atténués sous tension de virus exigent le personnel technique hautement qualifié, les installations avancées de laboratoire, et les normes du niveau 3 de sécurité biologique.

Utilisant la bio-informatique pour réduire le temps de développement vaccinique

Le papier actuel par un chercheur à l'université de Savitribai Phule Pune, Inde, états l'utilisation de la bio-informatique d'accélérer ce procédé utilisant des algorithmes pour prévoir les peptides viraux qui sont capables de produire l'immunité avec succès. Cette approche a été employée pour développer des vaccins contre des virus épidémiques plus tôt tels qu'Ebola et des virus respiratoires de syndrome (MERS) de Moyen-Orient.

Les approches de Bioinformatic ont trois avantages : efficacité élevée, cycle de développement plus court, et un coût de production inférieur. Ceux-ci peuvent être en produisant un petit prix, vaccin hautement procurable pour l'usage au niveau de population.

SARS-CoV-2 a trois types des protéines - structurelles, non-structurelles, et d'accessoire. Plusieurs de ces protéines sont principales à sa pathogénicité, telle que la protéine du nucleocapsid (n) qui est exigée pour l'ARN grippant, la réplication et la transcription ; l'enveloppe (e) et protéines de la membrane (m) requises pour l'ensemble et la virulence de virus, ainsi que pour induire la réaction immunitaire ; et la protéine de la pointe (s) requise pour le grippement du virus au récepteur de l'hôte ACE2, la fusion du virus avec la membrane cellulaire qui prépare le terrain pour l'entrée virale suivante dans la cellule, et l'activation de la réaction de cellule T d'hôte.

Illustration de SARS-CoV-2, crédit 2019 de virusImage de nCoV : FX d
Illustration de SARS-CoV-2, crédit 2019 de virusImage de nCoV : FX d'Orphée/Shutterstock O par

Un premier candidat vaccinique a exprimé la protéine entière de S en adeno 38 (Tchad) - le vecteur, protection de entretien de chimpanzé contre SARS-CoV-2 chez les souris et dans les singes rhésus par l'intermédiaire d'humoral et de l'immunité cellulaire.

Modèle du vaccin

L'étude actuelle est basée sur l'utilisation des épitopes multiples de la protéine de S dans un vaccin de créateur, qui est censé pour avoir une longue durée de conservation à la température ambiante, pour induire des hauts niveaux d'immunité, pour contenir les antigènes efficaces et être non-allergène. Elle contient les épitopes qui sont uniformément efficaces dans la stimulation humorale et l'immunité à médiation cellulaire.

Les opérations suivies en concevant ce vaccin peuvent être récapitulées comme suit :

  • Sélectant quatre épitopes parfaitement économisés pour être présenté au récepteur à cellule T (TCR)
  • L'analyse des épitopes de TCR pour l'immunogénicité, l'allergenicité, l'antigénicité, et la toxicité a prouvé que toute a été prévue pour être immunogène et non-allergène
  • Sélectant des épitopes pour le récepteur cellulaire de B (BCR) par six méthodes, dans la condition qui a sélecté des régions requises pour qualifier par au moins quatre des six méthodes
  • Concevant la séquence vaccinique qui contient deux BCR et trois épitopes de TCR, jointe convenablement pour former une séquence des acides aminés 451, et jointe avec un adjuvant adapté pour une immunogénicité plus grande

Prévision des caractéristiques du vaccin

Le vaccin chimérique de peptide a été alors examiné pour son antigénicité et allergenicité, qui peuvent être prévues avec la fiabilité significative utilisant différents outils en ligne. Ceux-ci ont prouvé qu'il était susceptible d'être antigénique mais non allergène.

Ses caractéristiques matérielles et chimiques ont été prévues ainsi que la structure secondaire et tertiaire. On l'a prévu pour être un peptide légèrement fondamental du kDa 48,5, hydrophile en nature, et très stable.

De divers autres outils en ligne ont été utilisés pour prévoir la présence des épitopes discontinus de cellules de B, qui sont situés sur différentes parties de la séquence de peptide et introduits dans la proximité par le pliage de la protéine.

L'arrimage du vaccin de créateur avec le récepteur TLR4 appelé a été alors simulé utilisant un serveur moléculaire d'arrimage, pour concevoir comment ils agiraient l'un sur l'autre. L'interaction stable indique que les protéines activent le TLR4 en réponse à PAMPs (configurations moléculaires agent-associées). Ceci déclenche l'activation (DC), l'antigène traitant, et l'exposé de cellule dendritique aux cellules de T sur la surface de C.C.

En conclusion, le clonage de l'élément vaccinique a été prévu par un autre outil en ligne.

Prévision du rendement du vaccin

Le web server immunisé C-ImmSim de simulateur a prévu un bon rendement pour le vaccin, avec les niveaux élevés d'IgM pendant la première semaine suivant l'immunisation. Des phases secondaires et tertiaires de l'immunité ont été également prévues avec un IgM d'augmentation dans le comptage cellulaire de B, et d'augmentation, l'IgG, et réduire des niveaux des antigènes.

Les isotypes de cellules de B ont également montré une commande des vitesses, indiquant que des cellules de mémoire étaient formées. Des cellules de Th et de comité technique ont été également prévues aux hauts niveaux, indiquant le développement de mémoire.

L'activité de macrophage a été amplifiée par chaque dose de l'antigène mais s'est baissée avec le jeu d'antigène. Des cellules dendritiques ont été également augmentées, de même que l'IFNγ et l'expression IL2. Ce sont des cytokines antivirales qui supportent l'activation de Th pour s'assurer que la production d'anticorps continue à un haut niveau. L'index inférieur de Simpson a prouvé que la production d'anticorps s'attaquait en circuit aux niveaux adéquats, indiquant une bonne réaction immunitaire humorale.

Le chercheur Gunderao H Kathwate conclut : « Bien qu'in silico les résultats précisent l'efficacité du vaccin, l'efficacité doit s'analyser en réalisant des expériences de laboratoire et des études de modèle animal. »

Avis *Important

le bioRxiv publie les états scientifiques préliminaires qui pair-ne sont pas observés et ne devraient pas, en conséquence, être considérés comme concluants, guident la pratique clinique/comportement relatif à la santé, ou traité en tant qu'information déterminée.

Journal reference:
Dr. Liji Thomas

Written by

Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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