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A plataforma universal do nanoparticle pode ajudar na revelação rápida de uma vacina COVID-19

A raça para encontrar uma vacina eficaz contra o coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2) sups uma urgência nova. O esforço continua à luz de uma ressurgência em curso da pandemia da doença 2019 do coronavirus (COVID-19) em diversas partes do mundo, onde as taxas de infecção nova têm cravado mais uma vez.

Um grupo de investigação em China publicou recentemente um papel no bioRxiv* do server da pré-impressão que relata o desempenho de uma plataforma potencial universal do nanoparticle que possa provar útil para a revelação rápida de uma vacina COVID-19, assim como de outras vacinas no futuro.

A região receptor-obrigatória da proteína do ponto SARS-CoV-2 (RBD) é um alvo principal para a revelação vacinal, porque é a zona crucial em que o vírus contratou a enzima deconversão 2 do receptor da pilha de anfitrião (ACE2), que facilita por sua vez a fusão subseqüente da membrana em que permite que o vírus ganhe a entrada e contamine a pilha de alvo. Contudo, as subunidades de RBD não são muito imunogenéticas, impedindo estes esforços.

Algumas tentativas de aumentar a imunogenicidade incluem usando multimers ou anexando o RBD a um portador para aumentar o tamanho do antígeno. Contudo, isto não pode somente alterar a estrutura de RBD apresentada às pilhas imunes mas pode igualmente conduzir a um processo de produção mais longo e mais difícil.

Construção e características estruturais de nanoparticles RBD-conjugados. (A) Esboço do projecto do nanoparticle de RBD. O diagrama de fluxo esquerdo mostra uma breve introdução à alteração a RBD e andaimes do nanoparticle com fusão do sistema de SpyTag-SpyCatcher. Os nanoparticles ideais do indicador direito do esquema com valency completo de RBD. As cores de cada nanoparticle são de acordo à paleta indicada das seguintes cartas.
Construção e características estruturais de nanoparticles RBD-conjugados. (A) Esboço do projecto do nanoparticle de RBD. O diagrama de fluxo esquerdo mostra uma breve introdução à alteração a RBD e andaimes do nanoparticle com fusão do sistema de SpyTag-SpyCatcher. Os nanoparticles ideais do indicador direito do esquema com valency completo de RBD. As cores de cada nanoparticle são de acordo à paleta indicada das seguintes cartas.

Candidatos RBD-Conjugados da vacina do Nanoparticle

O estudo actual descreve três candidatos vacinais baseados em nanoparticles RBD-conjugados (NP), usando ligações covalent no sistema bem conhecido de SpyTagSpyCatcher. Aqui, o SpyTag é ligado covalently ao C-término do RBD, e ao SpyCatcher ao NP. Fundem assim, ligando o antígeno ao andaime do NP. A conjugação foi verificada para sair essencialmente da estrutura de RBD intacto.

Os três candidatos vacinais usados auto-montaram o ferritin NPs, a proteína de mi3 NP, e o 153-50 NPs, que formam as partículas octahedral, dodecameric, e icosahedral a que o RBD é ligado.

Imunogenicidade aumentada

Em um estudo do rato, o RBD monomeric adjuvanted não produziu anticorpos detectáveis após a dose da escorva, mas o titer obrigatório do anticorpo aumentou em 72 a 168 vezes que seguem a dose da escorva dos conjugado de RBD-NP. Depois que 1 e 2 doses de impulsionador do RBD adjuvanted monomeric e do RBD-NPs conjugado, o titer do anticorpo aumentado significativamente, mas umas respostas muito mais altas foram consideradas com os últimos.

A relação de IgG1 aos titers IgG2 permaneceu acima de 1 por toda parte, que indica uma resposta imune de Th2-biased, e conseqüentemente de um risco mais baixo de realce dependendo dos anticorpos (ADE) da doença.

Co-estrutura da proteína RBD do ponto SARS-CoV-2 com ACE2 humano. O trimer da proteína do ponto SARS-CoV-2 (azul marinho para a corrente com acima-conformação RBD e cinza com para baixo-conformação RBD) (código do PDB: 6VSB) é alinhado ao complexo de RBD (vermelho) e de ACE2 humano (luz - verde) (código do PDB: 6M0J) na acima-conformação RBD para indicar a relação obrigatória.
Co-estrutura da proteína RBD do ponto SARS-CoV-2 com ACE2 humano. O trimer da proteína do ponto SARS-CoV-2 (azul marinho para a corrente com acima-conformação RBD e cinza com para baixo-conformação RBD) (código do PDB: 6VSB) é alinhado ao complexo de RBD (vermelho) e de ACE2 humano (luz - verde) (código do PDB: 6M0J) na acima-conformação RBD para indicar a relação obrigatória.

Capacidade de neutralização até 120-Fold mais altamente

Os pesquisadores encontraram que estas vacinas, maior neutralização 8-120-fold produzida que segue a vacinação, comparada ao RBD monomeric, quando o soro dos ratos imunizados foi incubado com um ou outro o pseudovirus SARS-CoV-2 e o vírus do wildtype.

Em segundo lugar, estes soros impediram que RBD anexe a ACE2 ou aos anticorpos de neutralização in vitro. O emperramento ao anticorpo era muito mais alto do que com o monómero de SpyTag-RBD. Isto pode indicar a afinidade mais alta destes NPs RBD-conjugado aos receptors da B-pilha que visam especificamente o RBD viral. A inibição competitiva mais forte oferecida pelo RBD nos conjugado do NP comparados ao monómero sugere que a força da inibição esteja relacionada ao número de cópias do RBD na superfície. Além disso, pode indicar que a proteína do ponto (ou a S-proteína) RBD do vírus estão ocupadas

Em terceiro lugar, estas vacinas são não somente estáveis sob uma escala de circunstâncias físicas, mas seu conjunto é altamente adaptável, que permite que sua fabricação seja ràpida evolutiva.

Conclusão

Os investigador indicam que estes andaimes do NP poderiam facilmente ser ligados aos antígenos diferentes do RBD dos micróbios patogénicos futuros, que reduziriam o tempo ocioso da máquina exigido para compreender a estrutura dos últimos antes de poder iniciar a revelação vacinal. Esta aproximação previne a necessidade de seleccionar ou expressar o antígeno, de seleccionar um andaime apropriado do NP, de montar a partícula, e de confirmar a imunogenicidade da partícula.

Esta plataforma é igualmente amigável aos fabricantes comerciais que rende uma quantidade alta de componentes de proteína para a vacina, assim reduzindo o tempo exigido para trazer adiante uma vacina do candidato.

Os pesquisadores dizem, “estes resultados apoiados que nosso nanoparticle RBD-conjugado SARS-CoV-2 projetado era um candidato vacinal competitivo e os nanoparticles do portador poderiam ser adotados como uma plataforma universal para a revelação vacinal futura.”

Observação *Important

o bioRxiv publica os relatórios científicos preliminares que par-não são revistos e, não devem conseqüentemente ser considerados como conclusivos, guia a prática clínica/comportamento saúde-relacionado, ou tratado como a informação estabelecida.

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.

Citations

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