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Utilisation SARS-CoV-2 de chercheurs à la plate-forme vaccinique universelle de bioengineer

Une équipe des scientifiques des Etats-Unis a développé récemment une structure bioengineered de nanoparticle du bactériophage T4 utilisant la technologie de CRISPR qui peut être employée comme plate-forme universelle pour produire des vaccins. Ils avaient l'habitude les coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de syndrôme respiratoire aigu sévère comme modèle pour développer la plate-forme. L'étude est actuellement disponible sur le serveur de prétirage de bioRxiv*.

Modèle du nanovaccine T4-SARS-CoV-2 par le bureau d
Modèle du nanovaccine T4-SARS-CoV-2 par le bureau d'études de CRISPR. Des ADN conçus correspondant aux composantes variées du virion SARS-CoV-2 sont comportés au génome du bactériophage T4. Chaque ADN a été introduit dans Escherichia coli comme plasmide de distributeur (a), recombiné dans le génome bactériophage injecté par la retouche CRISPR-visée de génome (b). Différentes combinaisons des garnitures intérieures CoV-2 ont été alors produites des infections bactériophages simples et en recensant les bactériophages recombinés dans la progéniture (c). Par exemple, le bactériophage recombiné contenant CoV-2 la garniture intérieure #1 (bleu-foncé) peut être employé pour infecter CRISPR Escherichia coli contenant la garniture intérieure Co-V2 contenant le plasmide de distributeur #2 (rouge foncé). Les plaques de progéniture obtenues contiendront le bactériophage recombiné #3 avec les garnitures intérieures #1 et le #2 (bleu-foncé plus rouge foncé) dans le même génome. Ce procédé était répété pour construire rapidement un pipeline avec T4-SARS-CoV-2 des bactériophages vacciniques multiplex (d). Des candidats vacciniques sélectés ont été alors interviewés dans un modèle de souris (e) pour recenser le vaccin le plus efficace (f). Modèle structurel de T4-SARS-CoV-2 Nanovaccine montrant une vue agrandie d'un capsomer hexameric unique (G). Le capsomer montre six sous-unités de protéine principale gp23* (vert) de capsid, de trimères du Soc (bleu), et d'une fibre hoc (jaune) au centre du capsomer. Les gènes exprimables de pointe sont insérés dans le génome bactériophage, le peptide externe de 12 aa E (rouge) est manifesté au bout de la fibre hoc, S-trimères (bleu-vert) sont fixés aux sous-unités de Soc, et aux protéines de nucleocapsid (jaune) sont empaquetés dans le faisceau de génome. Voir les résultats, les matériaux et les méthodes, et le vidéo complémentaire pour les informations supplémentaires.

Mouvement propre

La pandémie de la maladie 2019 de coronavirus (COVID-19), provoquée par l'agent pathogène SARS-CoV-2, a chargé la santé et les structures socio-économiques de beaucoup de pays mondial. Pour limiter la transmission du virus, plusieurs vaccins ont été effectués dans le temps record, et certains de ces vaccins déroulent déjà dans beaucoup de pays universel-affectés.

Pour une découverte plus rapide des vaccins efficaces contre les agents pathogènes neuf apparus tels que SARS-CoV-2, il est essentiel de développer une plate-forme vaccinique universelle qui peut être comportée avec des un grand choix des antigènes d'objectif, tels que l'ADN, les protéines, les peptides, et les domaines, séparé ou dans combinaisons variées. Une telle plate-forme serait particulièrement utile dans le modèle et en sélectant les la plupart appropriez-vous le vaccin sans passer par les cycles de modèle répétitifs.

Dans l'étude actuelle, les scientifiques ont développé une plate-forme de nanovaccine par le bactériophage T4 de bio-ingénierie utilisant la technologie de CRISPR. Une telle plate-forme peut être utilisée pour produire rapidement les candidats vacciniques comportant les composantes multiples de n'importe quel agent pathogène apparaissant.

Modèle d'étude

Les scientifiques avaient l'habitude le bactériophage T4 comme plate-forme modèle pour concevoir les candidats vacciniques. Le capsid de T4 est enduit de deux protéines non essentielles notamment Soc et hoc. Tandis que les aides de Soc stabilisent le capsid, les aides hoc T4 à fixer aux cellules hôte. Ces deux protéines peuvent être employées comme adaptateurs pour adhérer des déterminants antigéniques (épitope) au capsid. Mécaniste, le capsid T4 décoré d'épitopes viraux/bactériens agit en tant que configurations moléculaires agent-associées, et peut déclencher ainsi l'activation des récepteurs de reconnaissance des formes et induire des réactions immunitaires intenses.

Pour concevoir la matrice vaccinique, les scientifiques avaient l'habitude SARS-CoV-2 comme agent pathogène modèle et ont inséré plusieurs composantes virales comprenant la pointe, les enveloppent, et nucleocapsid comme ADN ou protéines dans le nanoparticle T4 utilisant la technologie de CRISPR. Pour insérer les composantes virales, elles ont enlevé les régions génomique non essentielles du bactériophage T4. D'une manière primordiale, elles ont employé différents compartiments du bactériophage T4 pour insérer différents types d'épitopes viraux. Particulièrement, elles ont inséré le gène intégral de pointe, le gène obligatoire de domaine de récepteur, et le gène de nucleocapsid dans le génome des molécules bactériophages et Co-emballées de T4 de nucleocapsid dans le faisceau de génome. De plus, ils ont conçu le bactériophage T4 pour manifester le peptide et les pointe-trimères viraux d'enveloppe.  

Par le bureau d'études séquentiel, ils ont produit les bactériophages T4 recombinés multiples (candidats vacciniques) comportant différentes combinaisons des épitopes d'agent pathogène.  

Pour mettre à jour la structure comme indigène des composantes virales, ils ont employé SpyCatcher-SpyTag jetant un pont sur l'approche, qui est exigée pour le pliage et la glycosylation appropriés des épitopes d'agent pathogène à l'intérieur des bactériophages T4.

Un autre fait important est que les vaccins de T4-based n'exigent pas de l'adjuvant d'induire des réactions immunitaires désirées. Ceci aide à réduire le coût du vaccin et la complexité de la fabrication. D'ailleurs, les vaccins effectués sans adjuvant est généralement plus sûr que les vaccins adjuvant-accouplés parce que des adjuvants chimiques sont souvent associés au reactogenicity lié au vaccin. Dans cette étude, on n'a remarqué aucun effet indésirable après la vaccination des animaux avec des candidats de vaccin de T4-based.  

Réactions immunitaires

Lors d'examiner ces candidats vacciniques dans des modèles de souris et de lapin, ils des chercheurs ont observé que le bactériophage T4 manifestant les trimères viraux de pointe induit les niveaux les plus élevés des réactions immunitaires communiquées par les cellules anticorps-assistées et de T. Les anticorps de pointe-détail sont capables de bloquer l'interaction entre le domaine obligatoire de récepteur de pointe et l'angiotensine d'hôte convertissant le récepteur des enzymes 2 (ACE2), en plus de neutraliser le virus.

Pris ensemble, ce candidat vaccinique est capable d'assurer la protection complète contre l'infection SARS-CoV-2 chez les souris. En plus de produire des anticorps de pointe-détail, le vaccin induit une réaction immunitaire grande contre enveloppent et des protéines de nucleocapsid.

Signification d'étude

L'étude a fourni une plate-forme T4 de modèle vaccinique basée sur bactériophage pour produire de manière rentable des candidats vacciniques efficaces contre n'importe quel agent pathogène au cours très d'une courte période. Les hauts niveaux des profils de stabilité et de sécurité effectuent à T4 bioengineered une plate-forme précieuse pour développer les candidats vacciniques de multipotent comportant des épitopes distincts de plus d'un agent pathogène dans une même formulation, qui est importante pour produire des réactions immunitaires robustes et répandues.

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. Sanchari Sinha Dutta

Written by

Dr. Sanchari Sinha Dutta

Dr. Sanchari Sinha Dutta is a science communicator who believes in spreading the power of science in every corner of the world. She has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree and a Master's of Science (M.Sc.) in biology and human physiology. Following her Master's degree, Sanchari went on to study a Ph.D. in human physiology. She has authored more than 10 original research articles, all of which have been published in world renowned international journals.

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