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Le vaccin COVID-19 neuf a pu assurer la protection contre exister et futures tensions des coronaviruses

Un vaccin COVID-19 qui pourrait assurer la protection contre exister et futures tensions du coronavirus COVID-19, et d'autres coronaviruses, et coût environ $1 une dose a donné des résultats prometteurs dans l'expérimentation animale tôt.

Les vaccins produits par Steven L. Zeichner, DM, PhD, et Xiang-Jin Meng, DM, PhD de la santé d'UVA du tech de la Virginie, ont empêché des porcs de devenir mauvais avec un coronavirus de modèle de porc, virus épidémique porcin de diarrhée (PEDV). Le vaccin a été développé utilisant une approche novatrice que Zeichner dit pourrait un jour ouvrent la trappe à un vaccin universel pour des coronaviruses, y compris les coronaviruses qui ont précédemment menacé les pandémies ou peut-être même les coronaviruses qui entraînent quelques cas du rhume.

Leur vaccin de coronavirus offre plusieurs avantages qui pourraient surmonter des obstacles majeurs aux efforts globaux de vaccination. Il serait facile d'enregistrer et transporter, même dans les contrées lointaines du monde, et pourrait être produit en quantité de masse utilisant les usines existantes de vaccin-fabrication.

Les scientifiques de tech d'UVA et de Virginie ont produit le vaccin utilisant une plate-forme neuve Zeichner inventé pour développer rapidement les vaccins neufs. Ainsi la réussite de contrôle présage bien pour l'approche du vaccin COVID-19 et du vaccin-développement de Zeichner.

Notre plate-forme neuve offre une route neuve pour produire rapidement des vaccins très au coût bas qui peut être fabriqué en installations en place autour du monde, qui devrait être particulièrement utile pour la réaction universelle. »

Steven L. Zeichner, DM, PhD, santé d'UVA

Approche vaccinique neuve

La plate-forme neuve de la vaccin-production de Zeichner concerne le synthésisation de l'ADN qui dirige la production d'une pièce du virus qui peut instruire le système immunitaire comment monter une réaction immunitaire protectrice contre le virus.

Cet ADN est inséré dans un autre petit cercle d'ADN appelé un plasmide qui peut se reproduire dans des bactéries. Le plasmide est alors introduit dans des bactéries, demandant aux bactéries de mettre des pièces de protéines sur leurs surfaces. La technique emploie les bactéries courantes Escherichia coli.

Une innovation principale est qu'Escherichia coli ont eu un grand nombre de ses gènes effacés. Retirer plusieurs des gènes des bactéries, y compris les gènes qui composent une partie de sa surface extérieure ou membrane extérieure, semble augmenter considérablement la capacité du système immunitaire de déceler et répondre à l'antigène vaccinique mis sur la surface des bactéries.

Pour produire le vaccin, les bactéries exprimant l'antigène vaccinique sont simplement développées dans un fermenteur, tout comme les fermenteurs utilisés dans des processus industriels microbiens courants comme le brassage, et alors détruits avec une concentration inférieure de formaline.

« Les vaccins détruits d'entier-cellule sont actuel dans l'utilisation répandue de se protéger contre des maladies mortelles comme le choléra et la coqueluche. Les usines dans beaucoup de pays d'inférieur-à-moyen-revenu autour du monde effectuent des centaines des millions de doses de ces vaccins par an maintenant, pour des $1 selon la dose ou moins, » Zeichner a dit. « Il peut être possible d'adapter ces usines pour effectuer ce vaccin neuf. Puisque la technologie est très assimilée, le coût devrait être assimilé aussi. »

Le processus complet, de recenser un objectif vaccinique potentiel à produire les bactéries gène-effacées qui ont les antigènes vacciniques sur leurs surfaces, peut avoir lieu très rapidement, en seulement deux à trois semaines, effectuant l'idéal de plate-forme pour répondre à une pandémie.

Désignation d'objectifs du coronavirus

Le vaccin de Zeichner et de Meng adopte une approche exceptionnelle parce qu'elle vise une partie de la protéine de pointe du virus, « le peptide viral de fusion, » qui est essentiellement universel parmi des coronaviruses. On n'a pas observé le peptide de fusion pour différer du tout dans les nombreuses séquences génétiques de SARS-CoV-2, le virus qui entraîne COVID-19, qui ont été obtenus à partir des milliers de patients autour du monde pendant la pandémie.

Meng et Zeichner ont effectué deux vaccins, un conçu pour se protéger contre COVID-19, et des des autres conçus pour se protéger contre PEDV. PEDV et le virus qui entraîne COVID-19 sont les deux coronaviruses, mais eux sont les parents éloignés. PEDV et SARS-CoV-2, comme tous les coronaviruses, partagent plusieurs des acides aminés qui constituent le peptide de fusion. PEDV infecte des porcs, entraînant la diarrhée, le vomissement et la grosse fièvre, et a été un grand fardeau sur des agriculteurs de porc autour du monde. Quand PEDV est apparu la première fois chez le porc vit en troupe aux USA, il a détruit presque 10% de porcs des USA - une pandémie de porc.

Un avantage d'étudier PEDV chez les porcs est que Meng et Zeichner pourraient étudier la capacité des vaccins d'offrir la protection contre une infection de coronavirus dans son hôte indigène - dans ce cas, des porcs. Les autres modèles qui ont été employés pour examiner les vaccins COVID-19 étudient SARS-CoV-2 dans des hôtes non-indigènes, tels que des singes ou des hamsters, ou chez les souris qui ont été génétiquement conçues pour leur permettre d'être infectées avec SARS-CoV-2. Les porcs sont également très assimilés en physiologie et immunologie aux gens - ils peuvent être les modèles animaux les plus proches aux gens autres que des primates.

Dans quelques résultats inattendus, Meng et Zeichner ont observé que le vaccin contre PEDV et le vaccin contre SARS-CoV-2 ont protégé les porcs contre la maladie provoquée par PEDV. Les vaccins n'ont pas évité l'infection, mais ils ont protégé les porcs contre des symptômes sévères se développants, tout comme les observations effectuées quand des primates ont été examinés avec des vaccins du candidat COVID-19. Les vaccins ont également amorcé le système immunitaire des porcs pour monter une réaction immunitaire beaucoup plus vigoureuse à l'infection. Si le PEDV et les vaccins COVID-19 protégeaient les porcs contre la maladie provoquée par PEDV et amorçaient le système immunitaire pour combattre la maladie, il est raisonnable de penser que le vaccin COVID-19 protégerait également des gens contre la maladie COVID-19 sévère, les scientifiques disent.

Prochaines opérations

Le test complémentaire - comprenant des essais humains - serait exigé avant que le vaccin COVID-19 pourrait être reconnu par Food and Drug Administration fédéral ou d'autres autorités de régulation autour du monde pour l'usage dans les gens, mais les collaborateurs sont satisfaits par la réussite tôt de la plate-forme de vaccin-développement.

Zeichner a ajouté qu'on l'a encouragé qu'une collaboration entre UVA et tech de la Virginie, écoles avec une rivalité réputée de sports, a produit de tels résultats prometteurs.

« XJ est juste un collaborateur étonnant et un scientifique merveilleux. Et il est incroyablement généreux avec du son temps et les moyens il a procurable, » Zeichner a dit. « Si l'UVA et des scientifiques de tech de la Virginie peut fonctionner ensemble pour essayer de faire quelque chose positive pour adresser l'universel, puis peut-être il y a un certain espoir pour la collaboration et la coopération dans le pays dans son ensemble. »

Au sujet de la recherche

Les chercheurs ont publié leurs découvertes dans le tourillon scientifique PNAS. Les découvertes sont sous l'inspection professionnelle. L'équipe de recherche s'est composée de Denicar Lina Nascimento Fabris Maeda, Debin Tian, Hanna Yu, Nakul Dar, Vignesh Rajasekaran, Sarah Meng, Hassan Mahsoub, Harini Sooryanarain, BO Wang, C. Lynn Heffron, Anna Hassebroek, Tanya LeRoith, Xiang-Jin Meng et Steven L. Zeichner.

Zeichner est le professeur de chant d'oiseau de McClemore dans les services de pédiatrie et la biologie de microbiologie, d'immunologie et de cancer, directeur du laboratoire de maladie infectieuse de Pendleton et de la partie pédiatriques du centre de recherche des santés de l'enfant des enfants d'UVA. Meng est par université professeur discerné, et un membre du service du tech de la Virginie des sciences biomédicales et du Pathobiology.

Leur travail de vaccin-développement a été supporté par le laboratoire pédiatrique de maladie infectieuse de Pendleton, la présidence dotée par chant d'oiseau de McClemore et par le support généreux de l'université de la Virginie équipant des fonds pour la recherche COVID-19 et de la fondation de lierre. Le travail a été également partiellement supporté par l'université du Virginie-Maryland de la médecine vétérinaire (FRS#175420), et les fonds internes de tech de la Virginie (FRS#440783).

Source:
Journal reference:

Maeda, D.L.N.F., et al. (2021) Killed whole-genome reduced-bacteria surface-expressed coronavirus fusion peptide vaccines protect against disease in a porcine model. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2025622118.