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La plataforma universal del nanoparticle puede ayudar en el revelado rápido de una vacuna COVID-19

La carrera para encontrar una vacuna efectiva contra el coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de la neumonía asiática ha asumido una nueva urgencia. El esfuerzo continúa a la luz de un resurgimiento en curso del pandémico de la enfermedad 2019 del coronavirus (COVID-19) en varias partes del mundo, donde los índices de nueva infección han clavado de nuevo.

Un grupo de investigación en China publicó recientemente un documento sobre el bioRxiv* del servidor de la prueba preliminar que denuncia el funcionamiento de una plataforma potencialmente universal del nanoparticle que pueda probar útil para el revelado rápido de una vacuna COVID-19, así como de otras vacunas en el futuro.

La región receptor-obligatoria de la proteína del pico SARS-CoV-2 (RBD) es un objetivo primero para el revelado vaccíneo, pues es la zona crucial en la cual el virus dedicó la enzima angiotensina-que convertía 2 (ACE2) del receptor de la célula huesped, que a su vez facilita la fusión subsiguiente de la membrana en la cual permite que el virus gane el asiento e infecte la célula de objetivo. Sin embargo, las subunidades de RBD no son muy inmunogenéticas, obstaculizando estos esfuerzos.

Algunas tentativas de aumentar la inmunogeneticidad incluyen usando multimers o sujetar el RBD a una onda portadora para aumentar la talla del antígeno. Sin embargo, esto puede no sólo alterar la estructura de RBD presentada a las células inmunes pero puede también dar lugar a un proceso de producción más largo y más difícil.

Construcción y características estructurales de nanoparticles RBD-conjugados. (A) Esbozo del diseño del nanoparticle de RBD. El organigrama izquierdo muestra una introducción abreviada a la modificación a RBD y andamios del nanoparticle con la fusión del sistema de SpyTag-SpyCatcher. Los nanoparticles ideales del despliegue correcto del esquema con la valencia completa de RBD. Los colores de cada nanoparticle son comforme a la paleta visualizada de las cartas siguientes.
Construcción y características estructurales de nanoparticles RBD-conjugados. (A) Esbozo del diseño del nanoparticle de RBD. El organigrama izquierdo muestra una introducción abreviada a la modificación a RBD y andamios del nanoparticle con la fusión del sistema de SpyTag-SpyCatcher. Los nanoparticles ideales del despliegue correcto del esquema con la valencia completa de RBD. Los colores de cada nanoparticle son comforme a la paleta visualizada de las cartas siguientes.

Candidatos RBD-Conjugados de la vacuna del Nanoparticle

El estudio actual describe a tres candidatos vaccíneos basados en nanoparticles RBD-conjugados (NP), usando ligazones covalentes en el sistema establecido de SpyTagSpyCatcher. Aquí, el SpyTag covalente se conecta al C-término del RBD, y al SpyCatcher a NP. Funden así, conectando el antígeno al andamio de NP. La conjugación fue verificada para salir de la estructura de RBD esencialmente intacta.

Los tres candidatos vaccíneos usados uno mismo-montaron la ferritina NPs, la proteína de mi3 NP, y 153-50 NPs, que forman las partículas octaédricas, dodecameric, e icosaédricas a las cuales se conecta el RBD.

Inmunogeneticidad creciente

En un estudio del ratón, el RBD monomérico adjuvanted no pudo producir los anticuerpos perceptibles después de la dosis del cebo, pero el título obligatorio del anticuerpo aumentó en 72 a 168 veces que seguían la dosis del cebo de las conjugaciones de RBD-NP. Después de que 1 y 2 dosis de amplificador auxiliar del RBD adjuvanted monomérico y del RBD-NPs conjugado, el título del anticuerpo creciente importante, pero reacciones mucho más altas fueran consideradas con estes último.

Seguía habiendo la índice de IgG1 a los títulos IgG2 encima de 1 en todas partes, que indica una inmunorespuesta de Th2-biased, y por lo tanto de un más poco arriesgado del aumento con dependencia de los anticuerpos (ADE) de la enfermedad.

Co-estructura de la proteína RBD del pico SARS-CoV-2 con ACE2 humano. El trímero de la proteína del pico SARS-CoV-2 (azul marino para la cadena con la hacia arriba-conformación RBD y el gris con la hacia abajo-conformación RBD) (clave del PDB: 6VSB) se alinea con el complejo de RBD (rojo) y de ACE2 humano (verde claro) (clave del PDB: 6M0J) en la hacia arriba-conformación RBD para visualizar el interfaz obligatorio.
Co-estructura de la proteína RBD del pico SARS-CoV-2 con ACE2 humano. El trímero de la proteína del pico SARS-CoV-2 (azul marino para la cadena con la hacia arriba-conformación RBD y el gris con la hacia abajo-conformación RBD) (clave del PDB: 6VSB) se alinea con el complejo de RBD (rojo) y de ACE2 humano (verde claro) (clave del PDB: 6M0J) en la hacia arriba-conformación RBD para visualizar el interfaz obligatorio.

Capacidad de neutralización hasta 120-Fold más arriba

Los investigadores encontraron que estas vacunas, mayor neutralización producida 8-120-fold que seguía la vacunación, comparada al RBD monomérico, cuando el suero de ratones inmunizados fue incubado con cualquier el pseudovirus SARS-CoV-2 y el virus del wildtype.

En segundo lugar, estos sueros evitaron que RBD sujetara a ACE2 o a los anticuerpos de neutralización in vitro. El atascamiento al anticuerpo era mucho más alto que con el monómero de SpyTag-RBD. Esto puede indicar la afinidad más alta de éstos NPs RBD-conjugado a los receptores del linfocito B que apuntan específicamente el RBD viral. La inhibición competitiva más fuerte ofrecida por el RBD en las conjugaciones de NP comparadas al monómero sugiere que la fuerza de la inhibición está relacionada con el número de copias del RBD en la superficie. Por otra parte, puede indicar que la proteína del pico (o la S-proteína) RBD del virus está ocupada

En tercer lugar, estas vacunas son no sólo estables bajo alcance de condiciones físicas, pero su montaje es altamente adaptable, que permite que su manufactura sea rápidamente escalable.

Conclusión

Los investigadores señalan que estos andamios de NP se podrían conectar fácilmente a los antígenos con excepción del RBD de los patógeno futuros, que reducirían el tiempo fuera de servicio requerido para entender la estructura de estes último antes de poder iniciar el revelado vaccíneo. Esta aproximación evita la necesidad de revisar o de expresar el antígeno, de seleccionar un andamio conveniente de NP, de montar la partícula, y de confirmar la inmunogeneticidad de la partícula.

Esta plataforma es también cómoda a los fabricantes comerciales en que rinde un alto periodo de los componentes de proteína para la vacuna, así reduciendo el tiempo requerido para producir una vacuna del candidato.

Los investigadores dicen, “estos resultados soportados que nuestro nanoparticle RBD-conjugado SARS-CoV-2 diseñado era un candidato vaccíneo competitivo y los nanoparticles de la onda portadora se podrían adoptar como plataforma universal para el revelado vaccíneo futuro.”

Advertencia *Important

el bioRxiv publica los partes científicos preliminares que par-no se revisan y, por lo tanto, no se deben mirar como concluyentes, conduce práctica clínica/comportamiento relativo a la salud, o tratado como información establecida.

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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