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La piattaforma universale di nanoparticella può aiutare nello sviluppo rapido di un vaccino COVID-19

La corsa per trovare un efficace vaccino contro il coronavirus 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo ha ammesso una nuova urgenza. Lo sforzo continua alla luce di una rinascita in corso della pandemia di malattia 2019 di coronavirus (COVID-19) in parecchie parti del mondo, in cui le tariffe di nuova infezione hanno chiodato ancora una volta.

Un gruppo di ricerca in Cina recentemente ha pubblicato un documento sul bioRxiv* del " server " della pubblicazione preliminare che riferisce la prestazione di una piattaforma potenzialmente universale di nanoparticella che può risultare utile per lo sviluppo rapido di un vaccino COVID-19 come pure di altri vaccini in futuro.

La regione dell'ricevitore-associazione della proteina della punta SARS-CoV-2 (RBD) è un obiettivo principale per sviluppo del vaccino, poichè è la zona cruciale a cui il virus ha impegnato l'enzima di conversione dell'angiotensina 2 (ACE2) del recettore cellulare ospite, che a sua volta facilita la fusione successiva della membrana in cui permette che il virus guadagni l'entrata ed infetti la cellula bersaglio. Tuttavia, gli sottounità di RBD non sono molto immunogeni, ostacolando questi sforzi.

Alcuni tentativi di aumentare l'immunizzazione includono facendo uso dei multimers o del fissare il RBD ai portafili per aumentare la dimensione dell'antigene. Tuttavia, questo può non solo alterare la struttura di RBD presentata alle celle immuni ma può anche provocare un processo di produzione più lungo e più difficile.

Costruzione e caratteristiche strutturali delle nanoparticelle RBD-coniugate. (A) Schizzo di progettazione di nanoparticella di RBD. L
Costruzione e caratteristiche strutturali delle nanoparticelle RBD-coniugate. (A) Schizzo di progettazione di nanoparticella di RBD. L'organigramma sinistro mostra una breve introduzione alla modifica a RBD e le impalcature di nanoparticella con fusione del sistema di SpyTag-SpyCatcher. Le nanoparticelle ideali della giusta visualizzazione dello schema con la valenza completa di RBD. I colori di ogni nanoparticella è conformi alla tavolozza video di seguenti diagrammi.

Candidati RBD-Coniugati del vaccino di nanoparticella

Lo studio corrente descrive tre candidati vaccino basati sulle nanoparticelle RBD-coniugate (NP), facendo uso delle obbligazioni covalenti nel sistema affermato di SpyTagSpyCatcher. Qui, lo SpyTag in covalenza è collegato all'C-estremità del RBD e allo SpyCatcher nel NP. Fondono così, collegando l'antigene all'impalcatura del NP. La coniugazione è stata verificata per lasciare la struttura di RBD essenzialmente intatta.

I tre candidati vaccino usati auto-hanno montato la ferritina NPs, la proteina di mi3 NP e 153-50 NPs, che formano le particelle ottaedriche, dodecameric ed icosahedral a cui il RBD è collegato.

Immunizzazione aumentata

In uno studio del mouse, il RBD monomerico adjuvanted non è riuscito a produrre gli anticorpi rilevabili dopo la dose di innesco, ma il titolo obbligatorio dell'anticorpo è aumentato di 72 - 168 volte che seguono la dose di innesco dei coniugati di RBD-NP. Dopo che 1 e 2 dosi di richiamo del RBD adjuvanted monomerico e del RBD-NPs coniugato, il titolo dell'anticorpo aumentato significativamente, ma risposte molto più alte sono state vedute con gli ultimi.

Il rapporto di IgG1 ai titoli IgG2 è rimanere superiore a 1 interamente, che indica una risposta immunitaria di Th2-biased e quindi ad un più a basso rischio del potenziamento dipendente dall'anticorpo (ADE) della malattia.

Co-struttura della proteina RBD della punta SARS-CoV-2 con ACE2 umano. Il trimero della proteina della punta SARS-CoV-2 (blu marino per la catena con su-conformazione RBD e grey con giù-conformazione RBD) (codice di PDB: 6VSB) è stato allineato al complesso di RBD (rosso) e di ACE2 umano (verde chiaro) (codice di PDB: 6M0J) alla su-conformazione RBD per video l
Co-struttura della proteina RBD della punta SARS-CoV-2 con ACE2 umano. Il trimero della proteina della punta SARS-CoV-2 (blu marino per la catena con su-conformazione RBD e grey con giù-conformazione RBD) (codice di PDB: 6VSB) è stato allineato al complesso di RBD (rosso) e di ACE2 umano (verde chiaro) (codice di PDB: 6M0J) alla su-conformazione RBD per video l'interfaccia obbligatoria.

Capacità di neutralizzazione fino a 120-Fold più su

I ricercatori hanno trovato che questi vaccini, la maggior neutralizzazione prodotta 8-120-fold che segue la vaccinazione, confrontata al RBD monomerico, quando il siero dai mouse immunizzati è stato incubato con il qualsiasi lo pseudovirus SARS-CoV-2 ed il virus del wildtype.

Secondariamente, questi sieri hanno impedito RBD fissare a ACE2 o agli anticorpi di neutralizzazione in vitro. L'associazione all'anticorpo era molto superiore a con il monomero di SpyTag-RBD. Ciò può indicare il più alta affinità di questi NPs RBD-coniugato ai ricevitori del linfocita B specificamente che mirano al RBD virale. La più forte inibizione non Xerox offerta dal RBD nei coniugati del NP confrontati al monomero suggerisce che la resistenza di inibizione sia collegata con il numero delle copie del RBD sulla superficie. Inoltre, può indicare che la proteina della punta (o S-proteina) RBD del virus è occupata

In terzo luogo, questi vaccini sono non solo stabili nell'ambito di un intervallo delle condizioni fisiche, ma la loro installazione è altamente adattabile, che permette che la loro lavorazione sia rapido evolutiva.

Conclusione

I ricercatori precisano che queste impalcature del NP potrebbero essere collegate facilmente agli antigeni all'infuori del RBD dagli agenti patogeni futuri, che diminuirebbero l'inattività tenuta per capire la struttura degli ultimi prima di potere iniziare lo sviluppo del vaccino. Questo approccio previene la necessità di schermare o esprimere l'antigene, di selezionare un'impalcatura adatta del NP, di montare la particella e di confermare l'immunizzazione della particella.

Questa piattaforma è egualmente amichevole ai produttori commerciali in quanto rende una quantità elevata delle componenti proteiche per il vaccino, così diminuenti il tempo richiesto per produrre un vaccino del candidato.

I ricercatori dicono, “questi risultati di supporto che la nostra nanoparticella RBD-coniugata SARS-CoV-2 progettata era un candidato vaccino non Xerox e le nanoparticelle dei portafili potrebbero essere adottate come piattaforma universale per sviluppo del vaccino futuro.„

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. 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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