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La plate-forme universelle de nanoparticle peut aider dans le développement rapide d'un vaccin COVID-19

Le chemin pour trouver un vaccin efficace contre le coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de syndrôme respiratoire aigu sévère a assumé une urgence neuve. L'effort continue à la lumière d'une réapparition actuelle de la pandémie de la maladie 2019 de coronavirus (COVID-19) à plusieurs parties du monde, où les régimes de l'infection neuve ont cloué de nouveau.

Un organisme de recherche en Chine récent publiée un papier sur le bioRxiv* de serveur de prétirage qui enregistre le rendement d'une plate-forme potentiellement universelle de nanoparticle qui peut s'avérer utile pour le développement rapide d'un vaccin COVID-19, ainsi que d'autres vaccins à l'avenir.

La région récepteur-grippante de la protéine de la pointe SARS-CoV-2 (RBD) est un premier objectif pour la mise au point de vaccin, car c'est la zone essentielle à laquelle le virus a engagé l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2) de récepteur de cellule hôte, qui facilite consécutivement la fusion suivante de membrane dans laquelle permet au virus de gagner l'entrée et d'infecter la cellule cible. Cependant, les sous-unités de RBD ne sont pas très immunogènes, gênant ces efforts.

Quelques tentatives d'augmenter l'immunogénicité comprennent utilisant des multimers ou fixer le RBD à un transporteur pour augmenter la taille d'antigène. Cependant, ceci peut non seulement modifier la structure de RBD présentée aux cellules immunitaires mais peut également avoir comme conséquence un plus long et plus difficile procédé de production.

Construction et caractéristiques structurelles des nanoparticles RBD-conjugués. (A) Croquis de modèle de nanoparticle de RBD. L
Construction et caractéristiques structurelles des nanoparticles RBD-conjugués. (A) Croquis de modèle de nanoparticle de RBD. L'organigramme gauche montre une brève introduction à la modification à RBD et des échafaudages de nanoparticle avec la fusion du système de SpyTag-SpyCatcher. Les nanoparticles idéaux de bon étalage de schéma avec la pleine valence de RBD. Les couleurs de chaque nanoparticle est concordante à la palette manifestée des cartes suivantes.

Candidats RBD-Conjugués de vaccin de Nanoparticle

L'étude actuelle décrit trois candidats vacciniques basés sur les nanoparticles RBD-conjugués (NP), utilisant les liaisons covalentes dans le système bien établi de SpyTagSpyCatcher. Ici, le SpyTag est en covalence lié aux C-terminus du RBD, et au SpyCatcher vers le NP. Ils protègent par fusible ainsi, liant l'antigène à l'échafaudage du NP. La conjugaison a été vérifiée pour quitter la structure de RBD essentiellement intacte.

Les trois candidats vacciniques utilisés auto-ont monté la ferritine NPs, la protéine de mi3 NP, et 153-50 NPs, qui forment les particules octaédriques, dodecameric, et icosaèdres auxquelles le RBD est lié.

Immunogénicité accrue

Dans une étude de souris, le RBD monomérique adjuvanted n'a pas produit les anticorps détectables après la dose d'amorçage, mais le titre obligatoire d'anticorps a augmenté par 72 à 168 fois suivant la dose d'amorçage des conjugués de RBD-NP. Après que 1 et 2 rappels du RBD adjuvanted monomérique et du RBD-NPs conjugué, le titre d'anticorps accru sensiblement, mais des réactions beaucoup plus élevées aient été vus avec ce dernier.

Le rapport d'IgG1 aux titres IgG2 est demeuré au-dessus de 1 partout, qui indique une réaction immunitaire de Th2-biased, et pour cette raison d'un plus à faible risque de l'amélioration dépendante des anticorps (ADE) de la maladie.

Co-structure de la protéine RBD de la pointe SARS-CoV-2 avec ACE2 humain. Le trimère de protéine de la pointe SARS-CoV-2 (bleu marin pour le réseau avec -conformation RBD et gris avec vers le bas-conformation RBD) (indicatif d
Co-structure de la protéine RBD de la pointe SARS-CoV-2 avec ACE2 humain. Le trimère de protéine de la pointe SARS-CoV-2 (bleu marin pour le réseau avec -conformation RBD et gris avec vers le bas-conformation RBD) (indicatif d'APB : 6VSB) est aligné sur le composé de RBD (rouge) et d'ACE2 humain (vert clair) (indicatif d'APB : 6M0J) à la -conformation RBD pour manifester la surface adjacente obligatoire.

Capacité de neutralisation jusqu'à 120-Fold plus haut

Les chercheurs ont constaté que ces vaccins, la neutralisation 8-120-fold plus grande produite suivant la vaccination, comparée au RBD monomérique, quand le sérum des souris immunisées a été incubé avec le l'un ou l'autre le pseudovirus SARS-CoV-2 et le virus de wildtype.

Deuxièmement, ces sérums ont empêché RBD de fixer à ACE2 ou aux anticorps de neutralisation in vitro. Le grippement à l'anticorps était beaucoup plus élevé qu'avec du monomère de SpyTag-RBD. Ceci peut indiquer l'affinité plus élevée de ces derniers NPs RBD-conjugué aux récepteurs de lymphocyte B visant particulièrement le RBD viral. L'inhibition compétitive plus intense offerte par le RBD dans les conjugués du NP comparés au monomère propose que la force de l'inhibition soit liée au nombre de copies du RBD sur la surface. D'ailleurs, elle peut indiquer que la protéine de pointe (ou la S-protéine) RBD du virus est occupée

Troisièmement, ces vaccins sont non seulement stables sous une gamme des conditions physiques, mais leur ensemble est hautement capable de s'adapter, qui permet à leur fabrication d'être rapidement évolutive.

Conclusion

Les chercheurs précisent que ces échafaudages du NP pourraient facilement être liés aux antigènes autres que le RBD des futurs agents pathogènes, qui réduiraient le temps d'arrêt exigé pour comprendre la structure de ce dernier avant de pouvoir commencer la mise au point de vaccin. Cette approche obvie à la nécessité d'examiner ou exprimer l'antigène, de sélecter un échafaudage adapté du NP, d'assembler la particule, et de confirmer l'immunogénicité de la particule.

Cette plate-forme est également amicale aux constructeurs commerciaux parce qu'elle fournit beaucoup d'éléments protéiques pour le vaccin, de ce fait réduisant le temps requis pour produire un vaccin de candidat.

Les chercheurs disent, « ces résultats supportés que notre nanoparticle RBD-conjugué par SARS-CoV-2 conçu était un candidat vaccinique compétitif et les nanoparticles de transporteur pourraient être adoptés comme plate-forme universelle pour la future mise au point de vaccin. »

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

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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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