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nanoparticelle dimontaggio come modo verso i vaccini di prossima generazione COVID-19

In uno studio di promessa dai ricercatori degli Stati Uniti, il dominio dell'ricevitore-associazione (RBD) e la glicoproteina stabilizzata della punta del coronavirus 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo video sulle nanoparticelle come antigeni vaccino ed hanno suscitato le risposte immunitarie potenti. Il documento è corrente liberamente disponibile sul " server " della pubblicazione preliminare del bioRxiv*.

L'intero mondo corrente è unito nella ricerca per un'efficace opzione terapeutica e profilattica contro SARS-CoV-2, un agente causativo della malattia di coronavirus (COVID-19). Una delle transenne è che l'immunologia di fondo di COVID-19 deve ancora completamente essere capita.

I cosiddetti obiettivi di velocità del filo di ordito di operazione per consegnare circa 300 milione dosi dei vaccini sicuri ed efficaci da ora a gennaio 2021 con l'utilizzazione di pubblico, associazioni private, già con conseguente cinque candidati vaccino (oltre ad altri corrente che sono provati nelle prove umane).

Ciò nonostante, lo sviluppo del vaccino nel mezzo di una pandemia contro un virus novello posa le sfide piuttosto uniche, una di cui è come riconciliare i bisogni di salute pubblica con il rigore scientifico obbligatorio.

Eppure, così ricerca globale per il vaccino egualmente permette ad un'occasione unica di comparare le progettazioni, gli approcci, le strategie e le piattaforme vaccino differenti ad un obiettivo comune - particolarmente quelle che rappresentano le progettazioni tecnologiche ingegnose.

In questo studio, un gruppo di ricerca dagli Stati Uniti (piombo da Dott. Linling He dal dipartimento di ricerca di Scripps di biologia strutturale e di calcolo integrante) ha progettato ed ottimizzato gli antigeni di SARS-CoV-2 RBD/spike e video loro sulle nanoparticelle dimontaggio della proteina (SApNPs) come candidati del vaccino COVID-19.

Progettazione razionale dei vaccini dipresentazione di SARS-CoV-2 SApNP. (A) Rappresentazione schematica del virion SARS-CoV-2 (superiore) e di punta-presentazione del vaccino di SApNP (fondo). Per il virion SARS-CoV-2, pre/post-fusione S, nucleocapsid e genoma virale del RNA è contrassegnato, mentre per il vaccino, punta stabilizzata ed i portafili a più strati di SApNP sono contrassegnati. (B) ha colorato i modelli di superficie dei portafili di SApNP (superiori) e di punta-presentazione dei vaccini di SApNP (fondo). Tre portafili di SApNP indicati qui sono 24 ferritine meric e 60 E2p e I3-01v9 meric. La dimensione di SApNP è indicata dal diametro (in nanometri). (C) profili di sec di SARS-CoV-2 S2GΔHR2 SApNPs ottenuto da un Superose 6 10/300 di colonna di GL per tre esecuzioni di produzione separate. (D) le immagini di EM tre SARS-CoV-2 della punta SApNPs: S2GΔHR2-5GS-FR (lasciato), CAPPELLANO di S2GΔHR2-5GS-E2p-LD4- (o - L4P, medi) e S2GΔHR2-10GS-I3-01v9-LD7-PADRE (o - L7P, destra). (E) un
Progettazione razionale dei vaccini dipresentazione di SARS-CoV-2 SApNP. (A) Rappresentazione schematica del virion SARS-CoV-2 (superiore) e di punta-presentazione del vaccino di SApNP (fondo). Per il virion SARS-CoV-2, pre/post-fusione S, nucleocapsid e genoma virale del RNA è contrassegnato, mentre per il vaccino, punta stabilizzata ed i portafili a più strati di SApNP sono contrassegnati. (B) ha colorato i modelli di superficie dei portafili di SApNP (superiori) e di punta-presentazione dei vaccini di SApNP (fondo). Tre portafili di SApNP indicati qui sono 24 ferritine meric (FR) e 60 E2p e I3-01v9 meric. La dimensione di SApNP è indicata dal diametro (in nanometri). (C) profili di sec di SARS-CoV-2 S2GΔHR2 SApNPs ottenuto da un Superose 6 10/300 di colonna di GL per tre esecuzioni di produzione separate. (D) le immagini di EM tre SARS-CoV-2 della punta SApNPs: S2GΔHR2-5GS-FR (lasciato), CAPPELLANO di S2GΔHR2-5GS-E2p-LD4- (o - L4P, medi) e S2GΔHR2-10GS-I3-01v9-LD7-PADRE (o - L7P, destra). (E) un'associazione di ELISA tre SARS-CoV-2 della punta SApNPs a cinque mAbs/acchiappa. I valori EC50 (μg/ml) sono contrassegnati sul tracciato. (F) i profili antigenici di SARS-CoV-2 S2GΔHR2 chiodano e tre che SApNPs contro cinque mAbs/acchiappa Sensorgrams sono stati ottenuti da un ottetto RED96 facendo uso di sei concentrazioni nell'antigene (150-4.6nM per la punta, 9-0.27nM per il franco SApNP e 3.5-0.1nM per il E2p e il I3-01v9 SApNPs, rispettivamente, tutto da diluizione duplice) e dei biosensori della quantificazione, secondo le indicazioni della fig. S3B. I segnali di punta (nanometro) all'più alta concentrazione sono quotati nella matrice. La codifica mediante colori indica la potenza del segnale misurata dall'ottetto (verde a rosso: minimo al livello).

Un trifecta di rendimento, di antigenicità e di purezza

Questo gruppo di ricerca inizialmente ha sviluppato una colonna RBD-specifica dell'anticorpo per depurazione. Video il RBD su SApNPs usando il sistema di SpyTag/SpyCatcher (cioè, una tecnologia per coniugazione irreversibile delle proteine recombinanti). Della nota, RBD rappresenta un elemento chiave di SARS-CoV-2 che permette l'associazione virale alle cellule umane.

Ancora, per accelerare la depurazione vaccino, i ricercatori hanno sviluppato una colonna di immunoaffinity basata sull'anticorpo specifico CR3022 che lega ad entrambi i SARS-CoV-1/2 RBDs. Egualmente hanno progettato un trimero scaffolded di RBD per imitare la conformazione della punta “di RBD-up„.

Nel loro movimento immaginativo successivo, i ricercatori hanno identificato il gambo di ripetizione 2 del heptad (HR2) come causa significativa del metastability della punta. Ciò ha richiesto la progettazione di una punta glicina-ricoperta HR2-deleted (S2G∆HR2), che ha provocato il video dello S2G∆HR2 su tre SApNPs con alti rendimento, antigenicità e purezza.

Due uncleaved gli antigeni della punta, S2P (K986P/V987P) e S2G (K986G/V987G) sono stati confrontati per sondare il metastability della punta. Di conseguenza, la punta di SARS-CoV-2 S2G ha esibito il comportamento anormale, implicante che una sfaccettatura non identificata della punta potesse promuovere il cambiamento conformazionale ed ostruire l'accesso dell'anticorpo al RBD.

Alti titoli di neutralizzazione dell'anticorpo

In breve, questo studio ha indicato che la unico componente SApNPs può effettivamente essere un percorso fattibile verso una nuova e piattaforma potente per sviluppo del vaccino contro SARS-CoV-2 ed altri agenti patogeni virali.

La RBD-ferritina SApNP ha provocato una risposta di neutralizzazione più potente dell'anticorpo nello studio del mouse (alla pari della punta) una volta confrontata al RBD. Inoltre, S2G∆HR2 ha suscitato gli due-popolare-più alti titoli di neutralizzazione dell'anticorpo che lo S2P, mentre S2G∆HR2 SApNPs ha provocato 10 volte i titoli più su di neutralizzazione dell'anticorpo.

L'analisi supplementare ha indicato che lo S2G∆HR2 potrebbe indurre una risposta immunitaria molto robusta Th1 come pure altri tipi di risposte a cellula T che sono necessarie per il montaggio dell'immunità cellulare protettiva.

Per quanto riguarda gli ultimi, deve essere sottolineato che la prova emergente indica verso la risposta a cellula T mentre cruciale quando SARS-CoV-2 è interessato. Mentre gli anticorpi sono necessari ostacolare l'interazione del host-virus e, a loro volta, impedire infezione virale, l'immunità cellulare è chiave per l'eliminazione delle cellule ospiti infettate per gestire l'infezione virale completamente.

Girata della strategia di progettazione razionale

“Riassumendo, il nostro studio fornisce COVID-19 che di prossima generazione di promessa i candidati vaccino che sono pronti per la valutazione nelle prove umane„, dicono gli autori di studio in questo documento della pubblicazione preliminare del bioRxiv della giro-de-forza.

Tali vaccini recombinanti della proteina dovrebbero essere più efficaci nell'induzione della risposta di neutralizzazione potente dell'anticorpo anti-SARS-CoV-2 con una probabilità più bassa delle risposte avverse, che è realmente una promessa tenute di questo nuove approccio.

Comunque, la scelta dell'antigene è chiave per il successo di un vaccino, indipendentemente dalla piattaforma della consegna. Una strategia di progettazione razionale utilizzata per sviluppo del vaccino in questo studio è indubbiamente un modo in avanti.

Avviso *Important

il bioRxiv pubblica i rapporti scientifici preliminari che pari-non sono esaminati e, pertanto, non dovrebbero essere considerati conclusivi, guida la pratica clinica/comportamento correlato con la salute, o trattato come informazioni stabilite.

Journal reference:
Dr. Tomislav Meštrović

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Dr. Tomislav Meštrović

Dr. Tomislav Meštrović is a medical doctor (MD) with a Ph.D. in biomedical and health sciences, specialist in the field of clinical microbiology, and an Assistant Professor at Croatia's youngest university - University North. In addition to his interest in clinical, research and lecturing activities, his immense passion for medical writing and scientific communication goes back to his student days. He enjoys contributing back to the community. In his spare time, Tomislav is a movie buff and an avid traveler.

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