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Il nuovo vaccino COVID-19 ha potuto assicurare la protezione contro l'esistenza e gli sforzi futuri dei coronaviruses

Un vaccino COVID-19 che potrebbe assicurare la protezione contro l'esistenza e sforzi futuri del coronavirus COVID-19 ed altri coronaviruses ed il costo circa $1 una dose ha indicato i risultati di promessa nella sperimentazione animale iniziale.

I vaccini creati dallo Steven L. Zeichner, MD, PhD ed il Xiang-Jin Meng, MD, PhD della salubrità di UVA della tecnologia della Virginia, hanno impedito ai maiali di diventare malati con un coronavirus del modello del maiale, virus epidemico porcino di diarrea (PEDV). Il vaccino è stato sviluppato facendo uso di un approccio innovatore che Zeichner dice potrebbe l'un giorno apre la porta ad un vaccino universale per i coronaviruses, compreso i coronaviruses che precedentemente hanno minacciato le pandemie o forse anche i coronaviruses che causano alcuni casi del raffreddore.

Il loro vaccino di coronavirus offre parecchi vantaggi che potrebbero superare gli ostacoli importanti agli sforzi globali della vaccinazione. Sarebbe facile da memorizzare e trasportare, anche nelle regioni isolate del mondo e potrebbe essere prodotto in quantità di massa facendo uso delle fabbriche attuali di vaccino-fabbricazione.

Gli scienziati di tecnologia della Virginia e di UVA hanno creato il vaccino facendo uso di nuova piattaforma Zeichner inventato per sviluppare rapido i nuovi vaccini. Così il successo di prova preannuncia bene per sia l'approccio del vaccino COVID-19 che dello sviluppo del vaccino di Zeichner.

La nostra nuova piattaforma offre un nuovo itinerario per produrre rapido i vaccini a basso costo molto che può essere fabbricato negli impianti attuali intorno al mondo, che dovrebbe essere particolarmente utile per la risposta pandemica.„

Steven L. Zeichner, MD, PhD, salubrità di UVA

Nuovo approccio vaccino

La nuova piattaforma della vaccino-produzione di Zeichner comprende sintetizzare il DNA che dirige la produzione di un pezzo del virus che può istruire il sistema immunitario come montare una risposta immunitaria protettiva contro il virus.

Che il DNA è inserito in un altro piccolo cerchio di DNA ha chiamato un plasmide che può riprodurrsi all'interno dei batteri. Il plasmide poi è presentato nei batteri, istruenti i batteri collocare i pezzi di proteine sulle loro superfici. La tecnica usa i batteri comuni Escherichia coli.

Un'innovazione principale è che Escherichia coli ha avuto tantissimi sui geni cancellati. L'eliminazione dei molti dei geni dei batteri, compreso i geni che compongono la parte della sua superficie esteriore o membrana esterna, sembra aumentare sostanzialmente la capacità del sistema immunitario di riconoscere e rispondere all'antigene vaccino collocato sulla superficie dei batteri.

Per produrre il vaccino, i batteri che esprimono l'antigene vaccino si sviluppano semplicemente in un fermentatore, tanto come i processi industriali microbici in comune usati fermentatori come fare e poi sono uccisi con una concentrazione bassa di formalina.

“I vaccini uccisi della intero-cella sono corrente nell'uso molto diffuso proteggere dalle malattie micidiali come il colera e la pertosse. Le fabbriche in molti paesi di basso medio reddito intorno al mondo stanno facendo le centinaia di milioni di dosi di quei vaccini all'anno ora, per i $1 per dose o di meno,„ Zeichner ha detto. “Può essere possibile adattare quelle fabbriche per fare questo nuovo vaccino. Poiché la tecnologia è molto simile, il costo dovrebbe essere simile anche.„

Il processo completo, dall'identificazione dell'obiettivo vaccino potenziale a produrre i batteri gene-cancellati che hanno gli antigeni vaccino sulle loro superfici, può avere luogo molto rapidamente, nelle soltanto due - tre settimane, facenti l'ideale della piattaforma per la risposta ad una pandemia.

Ottimizzazione del coronavirus

Il vaccino di Meng e di Zeichner adotta un approccio insolito in quanto mira ad una parte della proteina della punta del virus, “il peptide virale di fusione,„ che è essenzialmente universale fra i coronaviruses. Il peptide di fusione non è stato osservato per differire affatto nelle molte sequenze genetiche di SARS-CoV-2, il virus che causa COVID-19, che sono stati ottenuti da migliaia di pazienti intorno al mondo durante la pandemia.

Meng e Zeichner hanno fatto due vaccini, uno destinato per proteggere da COVID-19 ed un altro destinati per proteggere da PEDV. PEDV ed il virus che causa COVID-19 sono entrambi i coronaviruses, ma essi sono parenti distanti. PEDV e SARS-CoV-2, come tutti i coronaviruses, dividono vari degli amminoacidi che costituiscono il peptide di fusione. PEDV infetta i maiali, causando la diarrea, il vomito e la febbre alta ed è stato un grande carico sugli agricoltori di maiale intorno al mondo. Quando PEDV in primo luogo è comparso in branchi di maiali negli Stati Uniti, ha ucciso quasi 10% dei maiali degli Stati Uniti - una pandemia del maiale.

Un vantaggio di studio del PEDV in maiali è che Meng e Zeichner potrebbero studiare la capacità dei vaccini di offrire la protezione contro un'infezione di coronavirus in suo host indigeno - in questo caso, maiali. Gli altri modelli che sono stati usati per analizzare i vaccini COVID-19 studiano SARS-CoV-2 in host non indigeni, quali le scimmie o i criceti, o in mouse che geneticamente sono stati costruiti per permettere loro di essere infettato con SARS-CoV-2. I maiali sono egualmente molto simili in fisiologia ed immunologia alla gente - possono essere i modelli animali più vicini alla gente all'infuori dei primati.

In alcuni risultati inattesi, Meng e Zeichner hanno osservato che sia il vaccino contro PEDV che il vaccino contro SARS-CoV-2 protetto i maiali contro la malattia causata da PEDV. I vaccini non hanno impedito loro l'infezione, ma protetti i maiali di sviluppare i sintomi severi, tanto come le osservazioni fatte quando i primati sono stati esaminati con i vaccini del candidato COVID-19. I vaccini egualmente hanno innescato il sistema immunitario dei maiali per montare una risposta immunitaria molto più vigorosa all'infezione. Se sia il PEDV che i vaccini COVID-19 protetti i maiali contro la malattia causata da PEDV ed innescata il sistema immunitario per combattere la malattia, è ragionevoli da pensare che il vaccino COVID-19 egualmente protegga la gente dalla malattia severa COVID-19, gli scienziati dicono.

Punti seguenti

La prova supplementare - compreso le prove umane - sarebbe richiesta prima che il vaccino COVID-19 potrebbe essere approvato da Food and Drug Administration federale o da altre agenzie regolarici intorno al mondo per uso nella gente, ma i collaboratori è soddisfatta dai successi iniziali della piattaforma di sviluppo del vaccino.

Zeichner ha aggiunto che è stato incoraggiato che una collaborazione fra UVA e tecnologia della Virginia, banchi con una rivalità ben nota di sport, ha fornito tali risultati di promessa.

“XJ è appena un collaboratore stupefacente e uno scienziato meraviglioso. Ed è incredibilmente generoso con il suo tempo e le risorse ha a disposizione,„ Zeichner ha detto. “Se UVA e scienziati di tecnologia della Virginia può lavorare insieme per provare a fare qualche cosa di positivo per indirizzare il pandemico, quindi forse c'è una certa speranza per collaborazione e la cooperazione nel paese at large.„

Circa la ricerca

I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati nel giornale scientifico PNAS. I risultati sono nell'ambito di revisione tra pari. Il gruppo di ricerca ha consistito di Denicar Lina Nascimento Fabris Maeda, il tian di Debin, Hanna Yu, Nakul Dar, Vignesh Rajasekaran, Sara Meng, Hassan Mahsoub, Harini Sooryanarain, BO Wang, C. Lynn Heffron, Anna Hassebroek, Tanya LeRoith, Xiang-Jin Meng e Steven L. Zeichner.

Zeichner è il professore del canto degli uccelli di McClemore nei dipartimenti della pediatria e della biologia di microbiologia, dell'immunologia e del Cancro, il Direttore del laboratorio della malattia infettiva di Pendleton e della parte pediatrici del centro di ricerca della salute dei bambini dei bambini di UVA. Meng è università professore distinto e un membro del dipartimento della tecnologia della Virginia delle scienze biomediche & del Pathobiology.

Il loro lavoro di sviluppo è stato supportato dal laboratorio pediatrico della malattia infettiva di Pendleton, la presidenza dotata canto degli uccelli di McClemore e da supporto generoso dall'università di Virginia che equipaggia il fondo per la ricerca COVID-19 e dalle fondamenta dell'edera. Il lavoro egualmente parzialmente è stato supportato dall'istituto universitario di Virginia-Maryland di medicina veterinaria (FRS#175420) e dai fondi interni di tecnologia della Virginia (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.