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El virus de mosaico de tabaco nanoparticle-basó al candidato nuevo de la vacuna COVID-19

Hay varias vacunas actualmente disponibles combate el pandémico de la enfermedad 2019 del coronavirus (COVID-19). Algunas de las plataformas vaccíneas funcionando incluyen actualmente patógeno vivo-atenuados, patógeno desactivados, vectores del pseudo-pulsar-virus, vacunas a base de ácido nucléicas, y vacunas de la subunidad de la proteína.

Estudio: Revelado de un candidato vaccíneo SARS-CoV-2 que usa la fabricación Instalación-Basada y una Nano-Partícula de tipo virus del mosaico de tabaco. Haber de imagen: solarseven/Shutterstock.com

La aparición de las nuevas variantes del coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de la neumonía asiática crea una necesidad a desarrolla las plataformas vaccíneas nuevas y a los candidatos vaccíneos con funcionamiento aumentado. Las plataformas vaccíneas basadas del nanoparticle (NP) son muy efectivas para el revelado vaccíneo, pues pueden ser administradas a través de las diversas rutas, se han sabido para sacar inmunorespuestas naturales y adaptantes, y se pueden diseñar fácilmente generar las vacunas que apuntan cualquier enfermedad.

Las partículas de tipo virus (VLP) son NPs que se han encontrado previamente para ser efectivas contra virus de la hepatitis B y el papillomavirus del ser humano (HPV). Además, VLPs produjo en instalaciones ha mostrado resultados prometedores durante la prueba preclínica.

Los virus de las plantas tales como virus de mosaico de tabaco (TMV) se saben para sacar una inmunorespuesta efectiva. En las vacunas recientes estudian, los científicos generan un tipo plataforma de VLP de NP hecha de los antígenos virales recombinantes conjugados con virions de TMV.

¿Cómo la vacuna fue construida y formulada?

La proteína integral del pico (s) de SARS-CoV-1 y el coronavirus respiratorio del síndrome de Oriente Medio (MERS) se han denunciado para ser asociados a una infección viral creciente y a una patología inmune pulmonar seria en sistemas preclínicos y animales de experimento, respectivamente. En vista de estas pruebas, los científicos en el actual estudio diseñaron a un candidato vaccíneo (RBD) receptor-obligatorio del antígeno del dominio que soporta los aminoácidos (331 - 632) de la subunidad S1 SARS-CoV-2 de la proteína del pico (s).

La estabilidad del antígeno fue aumentada más a fondo fundiendo la serie de RBD con el dominio constante (Fc) de la inmunoglobulina humana G1 (IgG1) para obtener al candidato vaccíneo CoV-RBD121. Esto fue producida en instalaciones de N.benthamania y purificada posteriormente. La deformación recombinante de TMV que contenía un residuo de la lisina de la N-terminal (TMN NtK) fue producida en instalaciones de N.benthamania y purificada. La formulación vaccínea, CoV-RBD121-NP, fue generada por CoV-RBD121 de conjugación a las características que consultaban de TMN NtK VLP al antígeno que aumentaba su inmunogeneticidad.

Esta formulación vaccínea seguía siendo estable por un período de doce meses en las temperaturas el °C 2-8 del °C y 22-28, así confirmando la viabilidad de la formulación para la distribución global.

CoV-RBD121-NP exhibió inmunogeneticidad importante

La inmunorespuesta sacada por CoV-RBD121-NP contra SARS-CoV-2 fue fijada en los ratones femeninos C57BL/6. Los ratones fueron administrados 15 microgramos (mg) o el magnesio 45 de CoV-RBD121-NP subcutáneo con o sin el coadyuvante 7909 CpG.

Los ratones inmunizados con CoV-RBD121-NP fueron comparados a los ratones que recibieron dos 45 dosis del magnesio de CoV-RBD121, que es el antígeno solamente sin TMV, o a los ratones que recibieron el vehículo. La colección de la sangre fue hecha el los días 0, 12, y 28 para fijar los anticuerpos. Los ratones euthanized en el día 42 y los sueros finales cerco, junto con el bazo para el análisis de g del interferón (IFNg).

el análisis Enzima-conectado del inmunosorbente (ELISA) fue utilizado para fijar la reactividad total de IgG exhibida por el suero cerco contra el RBD de la proteína de SARS-CoV-2 S. El S1 histidina-marcado con etiqueta recombinante (S1 el suyo) fue empleado como el antígeno de la captura en los análisis.

Fue encontrado que la mayor parte de los ratones que recibieron 15 el magnesio CoV-RBD121-NP con o sin la conjugación con el coadyuvante visualizaron una reacción inferior de IgG en el día 12 después de la primera inmunización. Una reacción fuerte de IgG fue observada el día 28 en los ratones que recibieron 15 el magnesio o dosis del magnesio 45 de la vacuna sin el coadyuvante.

En el caso de los ratones que recibieron la formulación vaccínea adjuvanted, la dosis del magnesio 45 produjo una reacción fuerte de IgG en el día 28 que era también similar a la reacción observada en el día 42.  La inmunorespuesta más fuerte produjo por CoV-RBD121-NP, que fue conjugado a TMV-NtK-NP, cuando está comparado al CoV-RBD121 sin conjugar muestra que TMV-NtK-NP desempeña un papel en el aumento de la inmunorespuesta sacada por la vacuna.

El coadyuvante de CpG en la formulación vaccínea de CoV-RBD121-NP asciende la transferencia de la clase de IgG

Un equilibrio entre los dos tipos de las T-células Th1 y Th2 del ayudante se requiere para una inmunorespuesta efectiva. Los científicos realizaron posteriormente análisis del isotipo de IgG en los sueros cerco en el día 42.

Los niveles IgG1 se consideran ser indicativos de la reacción Th2, mientras que los niveles de IgG2a y de IgG2c representan la reacción Th1. Los ratones vehículo-tratados y el CoV-RBD121 sin conjugar trataron los ratones mostrados niveles muy bajos de los niveles IgG1 e IgG2.

En los ratones que recibieron cualquiera de las dosis de CoV-RBD121-NP junto con el coadyuvante, había una inducción importante de los niveles IgG2 y un aumento dosis-relacionado en niveles también fue observado. Notablemente, los niveles de IgG1 fueron encontrados para ser más altos en los ratones que recibieron la vacuna non-adjuvanted de CoV-RBD121-NP.

La índice IgG1 e IgG2 fue encontrada para ser más de 1 en los ratones que recibieron la vacuna non-adjuvanted de CoV-RBD121-NP y menos de 0,1 en los ratones que recibieron el CoV-RBD121-NP adjuvanted. Esta observación sugiere que el coadyuvante de CpG pueda ascender el interruptor de la clase entre IgG1 e IgG2.

El bazo cosechó de los ratones que recibieron la formulación adjuvanted de CoV-RBD121-NP mostraron un número más elevado de IFNg que secretaba las células, así más lejos soportando la reacción más alta Th1 observada en estos ratones. Cuando estaba comparado a los ratones vehículo-tratados, un aumento en IFNg secretando las células no fue observado en el bazo de los ratones que recibieron la formulación non-adjuvanted de CoV-RBD121-NP o de los que recibieron CoV-RBD121.

CoV-RBD121-NP saca altos títulos del anticuerpo contra SARS-CoV-2

La capacidad de la inmunorespuesta sacada por las formulaciones vaccíneas CoV-RBD121-NP y CoV-RBD121 para neutralizar la infección SARS-CoV-2 fue fijada realizando análisis de la actividad de la neutralización usando los sueros cerco de los ratones.

Por ejemplo, el análisis de la prueba de neutralización de la reducción (PRNT) de la placa determinó la actividad de neutralización basada en una reducción del 50% en las placas del virus SARS-CoV-2 en las células VeroE6. En este análisis, una única dosis del magnesio 45 de la formulación vaccínea non-adjuvanted de CoV-RBD121-NP mostró el efecto más alto.

El análisis que la actividad de neutralización resuelta basada en la reducción de la infección por un pseudovirus recubierto con la proteína de SARS-CoV-2 S en las células 293T fue realizada. Un efecto similar también fue considerado en este análisis, donde los títulos de neutralización más altos fueron observados para la dosis del magnesio 45 de la formulación non-adjuvanted de la vacuna de CoV-RBD121-NP.

El análisis de la actividad de la neutralización que midió la reducción del 50% en efecto citopático (CPE) en las células VeroE6 infectadas con SARS-CoV-2 fue realizado además. Los altos títulos de anticuerpos fueron descubiertos en ratones que recibido 45 dosis del magnesio de formulaciones adjuvanted y non-adjuvanted de CoV-RBD121-NP.

Cuando los títulos del medio geométrico eran calculados para cada grupo del tratamiento usando los valores del CPE, una respuesta a la dosis a la vacuna del candidato era evidente. Con este fin, los investigadores concluyeron que el CpG complementario no ofrece ninguna ventaja adicional aumentando los niveles de títulos de la neutralización.

La inmunorespuesta sacada por CoV-RBD121-NP contra las diversas proteínas del pico del coronavirus

Los científicos también utilizaron el estuche de VaxArray Coronavirus SeroAssay a los sueros reunidos de los diversos grupos del tratamiento cerco en el día 42 para la presencia de anticuerpos que reaccionaron con las proteínas de SARS-CoV-2 S a partir de siete coronaviruses, así como con los dominios S1 y S2 de SARS-CoV-2.

La reactividad del anticuerpo hacia la proteína integral de SARS-CoV-2 S fue descubierta en el suero de ratones de grupos uces de los de CoV-RBD121-NP y en el grupo CoV-RBD121. Además, los sueros de los grupos de CoV-RBD121-NP visualizaron los anticuerpos que reaccionaron con el dominio S1, mientras que el grupo CoV-RBD121 exhibió reactividad inferior. Ningunos de los sueros de grupos uces de los reaccionaron con el dominio S2 de la proteína de SARS-CoV-2 S ni con las proteínas de S que pertenecían a los otros coronaviruses.

El análisis fue realizado para investigar si una correlación existe entre los títulos de la neutralización del virus y la reactividad del anticuerpo hacia las proteínas de SARS-CoV-2 S. Una correlación importante con un R2 de 0,77 fue observada entre los títulos de la neutralización calculados sobre la base de valores del CPE y la señal de VaxArray para el dominio S1 en el grupo CoV-RBD121 y los grupos uces de los de CoV-RBD121-NP.

Conclusión

El actual estudio demuestra que la plataforma vaccínea TMV-basada de NP se puede ejecutar efectivo para desarrollar las nuevas vacunas para SARS-CoV-2 y sus variantes. Combinando el SARS-CoV-2 RBD con TMV-como NP generó a un candidato vaccíneo estable, CoV-RBD121-NP, en este estudio.

CoV-RBD121-NP puede demostrar ser un candidato vaccíneo efectivo contra SARS-CoV-2, como sacó una inmunorespuesta fuerte y sacó los anticuerpos que se realizaron bien en análisis de la actividad de la neutralización. Otras evaluaciones del candidato vaccíneo de CoV-RBD121-NP se requieren para explorar su utilidad potencial como tratamiento profiláctico para 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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