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A candidato basato a nanoparticella del vaccino del romanzo COVID-19 del virus del mosaico del tabacco

Ci sono parecchi vaccini attualmente disponibili combattere la pandemia di malattia 2019 di coronavirus (COVID-19). Alcune delle piattaforme vaccino corrente in uso includono gli agenti patogeni in tensione-attenuati, gli agenti patogeni inattivati, i vettori del pseudo-digitare-virus, i vaccini a base d'acido nucleici ed i vaccini dell'sottounità della proteina.

Studio: Sviluppo di un candidato vaccino SARS-CoV-2 che usando fabbricazione Impianta Impianto e una Nano-Particella del tipo di virus del mosaico del tabacco. Credito di immagine: solarseven/Shutterstock.com

L'emergenza di nuove varianti del coronavirus 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo crea una necessità a sviluppa le piattaforme vaccino novelle ed i candidati vaccino con la prestazione migliorata. Le piattaforme vaccino basate di Nanoparticella (NP) sono molto efficaci per sviluppo del vaccino, poichè possono essere amministrate tramite i vari itinerari, sono state conosciute per suscitare le risposte immunitarie innate ed adattabili e possono essere destinate facilmente a generare i vaccini che mirano a tutta la malattia.

le particelle del tipo di virus (VLP) sono NPs che precedentemente sono state trovate per essere efficaci contro il papillomavirus dell'essere umano e del virus dell'epatite B (HPV). Più ulteriormente, VLPs ha prodotto in impianti ha indicato i risultati di promessa durante la prova preclinica.

I virus di impianto quali i virus del mosaico del tabacco (TMV) sono conosciuti per suscitare un'efficace risposta immunitaria. In i vaccini recenti studiano, scienziati generano un tipo piattaforma di VLP del NP fatta degli antigeni virali recombinanti coniugati con i virions di TMV.

Come il vaccino è stato costruito e formulato stato?

La proteina integrale della punta (s) di SARS-CoV-1 e il coronavirus respiratorio di sindrome di Medio Oriente (MERS) sono riferito stati per essere associati con un'infezione virale aumentata e una patologia immune polmonare seria nei sistemi preclinici ed in animali da laboratorio, rispettivamente. Tenendo conto di questa prova, gli scienziati nello studio presente hanno progettato un candidato vaccino (RBD) dell'antigene del dominio dell'ricevitore-associazione che sopporta gli amminoacidi (331 - 632) dell'sottounità S1 SARS-CoV-2 della proteina della punta (s).

La stabilità dell'antigene più ulteriormente è stata migliorata fondendo la sequenza di RBD con il dominio costante (Fc) dell'immunoglobulina umana G1 (IgG1) per ottenere il candidato vaccino CoV-RBD121. Ciò successivamente è stata prodotta negli impianti di N.benthamania ed è stata depurata. Lo sforzo recombinante di TMV che contiene un residuo della lisina del N-terminale (TMN NtK) è stato prodotto negli impianti di N.benthamania ed è stato depurato. La formulazione vaccino, CoV-RBD121-NP, è stata generata da CoV-RBD121 di coniugazione alle funzionalità di conferimento di TMN NtK VLP all'antigene che migliora la sua immunizzazione.

Questa formulazione vaccino è rimanere stabile per un periodo di 12 mesi alle temperature °C 2-8 di °C e 22-28, così confermando la possibilità della formulazione per distribuzione globale.

CoV-RBD121-NP ha esibito l'immunizzazione significativa

La risposta immunitaria suscitata da CoV-RBD121-NP contro SARS-CoV-2 è stata valutata in mouse femminili C57BL/6. I mouse sono stati amministrati per via sottocutanea 15 (mg) microgrammi o 45 mg di CoV-RBD121-NP con o senza l'adiuvante 7909 CpG.

I mouse immunizzati con CoV-RBD121-NP sono stati confrontati ai mouse che hanno ricevuto due 45 dosi di mg di CoV-RBD121, che è l'antigene da solo senza TMV, o ai mouse che hanno ricevuto il veicolo. La raccolta di sangue è stata fatta i giorni 0, 12 e 28 per valutare gli anticorpi. I mouse sono stati eutanasizzati al giorno 42 ed i sieri definitivi sono stati raccolti, con la milza per l'analisi di g dell'interferone (IFNg).

l'analisi Enzima-collegata dell'immunosorbente (ELISA) è stata usata per valutare la reattività totale di IgG esibita dal siero raccolto contro il RBD della proteina di SARS-CoV-2 S. Lo S1 istidina-etichettato recombinante (S1 suo) è stato impiegato come l'antigene di bloccaggio nelle analisi.

È stato trovato che la maggior parte dei mouse che hanno ricevuto 15 mg CoV-RBD121-NP con o senza coniugazione con l'adiuvante video una risposta bassa di IgG al giorno 12 dopo la prima immunizzazione. Una forte risposta di IgG è stata osservata il giorno 28 in mouse che hanno ricevuto 15 mg o la dose di mg 45 del vaccino senza l'adiuvante.

Nel caso dei mouse che hanno ricevuto la formulazione vaccino adjuvanted, la dose di mg 45 ha prodotto una forte risposta di IgG al giorno 28 che era egualmente simile alla risposta osservata al giorno 42.  La più forte risposta immunitaria ha prodotto da CoV-RBD121-NP, che è stato coniugato nel TMV-NtK-NP, una volta confrontato al CoV-RBD121 unconjugated indica che il TMV-NtK-NP svolge un ruolo nel miglioramento della risposta immunitaria suscitata dal vaccino.

L'adiuvante di CpG nella formulazione vaccino di CoV-RBD121-NP promuove la commutazione della classe di IgG

Un bilanciamento fra i due tipi di cellule T Th1 e Th2 dell'assistente è richiesto per un'efficace risposta immunitaria. Gli scienziati successivamente hanno eseguito l'analisi dell'isotipo di IgG sui sieri raccolti al giorno 42.

I livelli IgG1 sono considerati come indicativi della risposta Th2, mentre sia i livelli di IgG2c che di IgG2a rappresentano la risposta Th1. I mouse veicolo-trattati e il CoV-RBD121 unconjugated hanno trattato i mouse indicati i livelli molto bassi di livelli IgG1 e IgG2.

In mouse che hanno ricevuto l'una o l'altra delle dosi di CoV-RBD121-NP con l'adiuvante, c'era un'induzione significativa dei livelli IgG2 e un aumento dipendente dalla dose nei livelli egualmente è stato osservato. Considerevolmente, i livelli elevati di IgG1 sono risultati in mouse che hanno ricevuto il vaccino non-adjuvanted di CoV-RBD121-NP.

Il rapporto IgG1 e IgG2 è stato trovato per essere più di 1 in mouse che vaccino non-adjuvanted ricevuto di CoV-RBD121-NP e meno di 0,1 in mouse che hanno ricevuto il CoV-RBD121-NP adjuvanted. Questa osservazione suggerisce che l'adiuvante di CpG possa promuovere l'opzione della classe fra IgG1 e IgG2.

La milza ha raccolto dai mouse che hanno ricevuto la formulazione adjuvanted di CoV-RBD121-NP hanno mostrato un più alto numero di IFNg che secerne le celle, così più ulteriormente supportando il più alta risposta Th1 osservata in questi mouse. Una volta confrontato ai mouse veicolo-trattati, un aumento in IFNg che secerne le celle non è stato osservato nella milza dei mouse che hanno ricevuto la formulazione non-adjuvanted di CoV-RBD121-NP o di quelli che hanno ricevuto CoV-RBD121.

CoV-RBD121-NP suscita gli alti titoli dell'anticorpo contro SARS-CoV-2

L'abilità della risposta immunitaria suscitata dalle formulazioni vaccino CoV-RBD121-NP e CoV-RBD121 per neutralizzare l'infezione SARS-CoV-2 è stata valutata eseguendo le analisi di attività di neutralizzazione facendo uso dei sieri raccolti dei mouse.

Per esempio, l'analisi della prova di neutralizzazione di riduzione (PRNT) della placca ha determinato l'attività di neutralizzazione basata su un rapporto di riproduzione di 50% delle placche del virus SARS-CoV-2 in celle VeroE6. In questa analisi, una singola dose di mg 45 della formulazione vaccino non-adjuvanted di CoV-RBD121-NP ha mostrato il più alto effetto.

L'analisi che l'attività di neutralizzazione risoluta basata su riduzione dell'infezione da uno pseudovirus ricoperto di proteina di SARS-CoV-2 S in celle 293T è stata eseguita. Un simile effetto inoltre è stato veduto in questa analisi, dove gli più alti titoli di neutralizzazione sono stati osservati per la dose di mg 45 della formulazione non-adjuvanted del vaccino di CoV-RBD121-NP.

L'analisi di attività di neutralizzazione che ha misurato il rapporto di riproduzione di 50% dell'effetto citopatico (CPE) in celle VeroE6 infettate con SARS-CoV-2 è stata eseguita ulteriormente. Gli alti titoli degli anticorpi sono stati individuati in mouse che ricevuto 45 dosi di mg delle formulazioni adjuvanted e non-adjuvanted di CoV-RBD121-NP.

Quando i titoli di media geometrica sono stati calcolati per ogni gruppo del trattamento facendo uso dei valori di CBE, una reazione al dosaggio al vaccino del candidato era evidente. A questo scopo, i ricercatori hanno concluso che il CpG ausiliario non fornisce alcun assegno complementare migliorando i livelli di titoli di neutralizzazione.

La risposta immunitaria suscitata da CoV-RBD121-NP contro le varie proteine della punta di coronavirus

Gli scienziati egualmente hanno utilizzato il kit di VaxArray Coronavirus SeroAssay ai sieri riuniti dai vari gruppi del trattamento raccolti al giorno 42 per la presenza degli anticorpi che hanno reagito con le proteine di SARS-CoV-2 S da sette coronaviruses come pure con i domini S1 e S2 da SARS-CoV-2.

La reattività dell'anticorpo verso la proteina integrale di SARS-CoV-2 S è stata individuata nel siero dai mouse da c'è ne dei gruppi di CoV-RBD121-NP e nel gruppo CoV-RBD121. Ulteriormente, i sieri dai gruppi di CoV-RBD121-NP video gli anticorpi che hanno reagito con il dominio S1, mentre il gruppo CoV-RBD121 ha esibito la reattività bassa. Nessuno dei sieri da c'è ne dei gruppi hanno reagito con il dominio S2 della proteina di SARS-CoV-2 S né con le proteine di S che appartengono agli altri coronaviruses.

L'analisi è stata eseguita per studiare se una correlazione esiste fra i titoli di neutralizzazione del virus e la reattività dell'anticorpo verso le proteine di SARS-CoV-2 S. Una correlazione significativa con una R2 di 0,77 è stata osservata fra i titoli di neutralizzazione calcolati in base ai valori di CBE ed il segnale di VaxArray per il dominio S1 nel gruppo CoV-RBD121 ed in c'è ne dei gruppi di CoV-RBD121-NP.

Conclusione

Lo studio presente dimostra che alla la piattaforma vaccino basata TMV del NP può efficacemente essere applicata per sviluppare i nuovi vaccini per SARS-CoV-2 e le sue varianti. Un candidato vaccino stabile, CoV-RBD121-NP, è stato generato in questo studio combinando il SARS-CoV-2 RBD con il NP del tipo di TMV.

CoV-RBD121-NP può risultare essere un efficace candidato vaccino contro SARS-CoV-2, come ha suscitato una forte risposta immunitaria ed ha suscitato gli anticorpi che hanno eseguito bene nelle analisi di attività di neutralizzazione. Ulteriori valutazioni del candidato vaccino di CoV-RBD121-NP sono richieste per esplorare la sua utilità potenziale come trattamento profilattico per COVID-19.

Journal reference:
Dr. Maheswari Rajasekaran

Written by

Dr. Maheswari Rajasekaran

Maheswari started her science career with an undergraduate degree in Pharmacy and later went on to complete a master’s degree in Biotechnology in India. She then pursued a Ph.D. at the University of Arkansas for Medical Sciences in the USA.

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