COVID-19: Experimentální vakcína vydrží 1 měsíc při pokojové teplotě

Zblízka fotografie lahviček obsahujících vakcínu

  • Přestože jsou v současné době dostupné vakcíny proti COVID-19 vysoce účinné, omezená výrobní kapacita a potřeba skladování v chladícím řetězci brání jejich celosvětové distribuci.
  • Nedávná studie testovala účinnost nové vakcíny na bázi vektoru adenoasociovaného viru (AAV) u myší a makaků.
  • Jediná dávka vakcíny na bázi AAV poskytla ochranu proti infekci SARS-CoV-2 u makaků a vyvolala silnou imunitní odpověď proti viru po dobu nejméně 11 měsíců.
  • Vakcína byla stabilní při pokojové teplotě po dobu 1 měsíce a mohla být potenciálně vyráběna ve velkém měřítku za použití zavedených postupů.

Zatímco téměř 42% světové populace dostalo alespoň jednu dávku vakcíny proti COVID-19, pouze 1.9% jedinců v zemích s nízkými příjmy dostalo alespoň jednu dávku vakcíny.

Toto nerovnoměrné rozdělení je přinejmenším částečně způsobeno omezenou nabídkou vakcín a hromaděním vakcín bohatými národy.

S úspěšným očkováním podstatné části populace v bohatších zemích se zlepšuje nabídka a distribuce vakcín národům se středními a nízkými příjmy.

Zůstaňte informováni živými aktualizacemi o aktuálním vypuknutí COVID-19 a navštivte naše centrum koronavirů, kde získáte další rady o prevenci a léčbě.

Navzdory nárůstu nabídky vakcín, které poskytují vysoký stupeň ochrany proti COVID-19, mají vakcíny omezení.

Současné vakcíny COVID-19 zahrnují vakcíny mRNA, jako jsou vakcíny Pfizer-BioNTech a Moderna, a adenovirové vakcíny, jako jsou vakcíny Oxford-AstraZeneca a Johnson & Johnson.

Všechny tyto, kromě vakcíny Johnson & Johnson, zahrnují režim se dvěma dávkami a mnoho z nich vyžaduje skladování při nízkých nebo extrémních teplotách.

Omezená globální výrobní kapacita a nedostatek potřebné chladírenské infrastruktury v zemích s nízkými příjmy jsou některé z hlavních výzev, které brání celosvětové nabídce a dostupnosti vakcín.

To spolu se vznikem nových variant SARS-CoV-2 a nejistotou ohledně doby ochrany, kterou v současnosti dostupné vakcíny poskytují, naznačuje potřebu nových, trvanlivých a snadno nasaditelných vakcín.

Aby se tyto obavy vyřešily, skupina výzkumníků vyvíjí kandidáta na vakcínu s použitím AAV jako vektoru.

Autoři nedávné studie, která se objevuje v časopise Mobilní hostitel a mikrob, zjistili, že jedna dávka vakcínového kandidáta AAVCOVID-1 (AC1) vyvolala u makaků imunitní odpověď proti SARS-CoV-2 po dobu nejméně 11 měsíců. Kandidát na vakcínu byl také stabilní při pokojové teplotě po dobu 1 měsíce a vyvolal imunitní odpověď proti aktuálním obavám.

Vedoucí autor studie, Dr. Luk Vandenberghe, docent na Harvardské univerzitě a ředitel Centra genové terapie Grousbeck v Bostonu, MA, řekl "Detonic.shop":

"COVID-19 je pokračující globální zdravotní problém, pro který je k dispozici řada vysoce účinných vakcín ke zmírnění pandemie." Údaje o naší experimentální vakcíně ukazují, že má potenciál řešit dva zbývající obavy, které brání účinnému zvládnutí situace. “

"Za prvé, vakcíny musí být k dispozici pro efektivní nasazení po celém světě: naše data ukazují, že AAVCOVID je jednodávková vakcína se stabilitou při pokojové teplotě, která účinně usnadňuje kampaně s vakcínami." Za druhé, “pokračoval Dr. Vandenberghe,„ naše údaje o zvířatech naznačují trvanlivost imunitní reakce, o které se obecně předpokládá, že vede k ochraně před nemocemi. “

Virové vektorové vakcíny

Virové vektorové vakcíny zahrnují použití neškodného viru, jako je adenovirus nebo AAV, odlišného od cílového viru SARS-CoV-2, k dodání specifických genů do lidských buněk.

Po zavedení do lidského těla se proteinový obal virového vektoru, známý jako kapsida, spojí s lidskými buňkami a dodá do nich genetický materiál.

Genetický materiál kódující protein, jako je protein SARS-CoV-2 spike (S), je pak exprimován lidskými buňkami. Exprese špičkového proteinu buňkami v lidském těle má za následek imunitní odpověď zahrnující tvorbu neutralizačních protilátek a aktivaci T buněk.

Po expozici SARS-CoV-2 se tyto neutralizační protilátky vážou na koronavirus a zabraňují jeho navázání a vstupu do hostitelských buněk.

Zatímco některé varianty SARS-CoV-2 jsou schopné částečně uniknout neutralizačním protilátkám produkovaným po vakcinaci, přítomnost silné reakce T buněk u očkovaných jedinců proti těmto variantám může zabránit závažnému onemocnění.

Autoři této studie začali se dvěma kandidáty virových vektorových vakcín, AC1 a AAVCOVID-3 (AC3), které kódují buď celý špičkový protein SARS-CoV-2, nebo jeho část. Špičkový protein se váže na receptory na buňkách v lidském těle a usnadňuje vstup viru do buňky.

Kapsid vektorů AAVCOVID byl odlišný od kapsidu vektorů používaných pro genovou terapii. Také velmi malá část lidské populace měla protilátky, které rozpoznávaly kapsidu vektorů AAVCOVID.

Opakované použití stejných nebo podobných vektorů může vést k větší imunitní odpovědi proti vektoru a může tak zabránit použití stejného vektoru pro genovou terapii po vakcinaci.

Naopak použití vakcínového vektoru rozpoznaného imunitním systémem by vedlo k silnější imunitní reakci na kapsid než na špičkový protein SARS-CoV-2, což by snížilo účinnost vakcíny.

Porovnání kandidátů vakcín

Vědci nejprve testovali schopnost kandidátů na vakcínu vyvolat požadovanou imunitní odpověď podáním vektorů AAVCOVID myším.

Zjistili, že jedna dávka kteréhokoli kandidáta na vakcínu vyvolala silnou neutralizační protilátkovou odpověď po dobu alespoň 24 týdnů a odpověď T buněk po dobu alespoň 6 týdnů po imunizaci. Kromě toho kandidát na vakcínu AC1 způsobil příznivější imunitní odpověď proti SARS-CoV-2 než AC3.

Za účelem dalšího srovnání účinnosti AC1 a AC3 podali vědci makakům jedinou intramuskulární dávku jednoho z kandidátů očkovacích látek a pravidelně monitorovali produkci neutralizačních protilátek po dobu 11 měsíců u zvířat.

Oba kandidáti na vakcínu po jedné dávce značně zvýšili hladiny neutralizačních protilátek, přestože AC1 překonal AC3.

Je důležité, že neutralizační protilátky zůstaly na špičkových úrovních po 11 měsících po imunizaci kandidátem AC1 vakcíny. Odezva T buněk navíc dosáhla vrcholu 10 týdnů po imunizaci AC1 a AC3 a byla udržována po dobu nejméně 11 měsíců.

Vědci vybrali kandidáta na vakcínu AC1 pro další vyšetřování kvůli jeho vynikajícím výsledkům u myší a makaků.

Schopnost chránit před infekcí SARS-CoV-2

Aby bylo možné vyhodnotit ochranné účinky kandidátské vakcíny AC1 proti infekci SARS-CoV-2, vědci podali intramuskulární injekci buď AC1 nebo vehikula šesti makakům makakům jávským.

Makakům v obou skupinách byla poté podána imunita pomocí SARS-CoV-2 9.5 týdne po intramuskulární injekci.

Virová výzva vedla k infekci SARS-CoV-2 u makaků ošetřených vehikulem, s vysokými hladinami viru a replikací viru v horních a dolních dýchacích cestách.

Naproti tomu imunizace kandidátem vakcíny AC1 vedla k téměř úplné inhibici replikace viru v horních a dolních dýchacích cestách.

Podobně měli makakové imunizovaní AC1 zanedbatelné hladiny viru v horních dýchacích cestách, ale detekovatelné hladiny viru v dolních dýchacích cestách. Množství viru v dolních dýchacích cestách však bylo nižší než u makaků ošetřených vehikulem.

Po potvrzení těchto výsledků vykazovala zvířata v kontrolní skupině, ale nikoli ve skupině imunizované AC1, aktivaci plicních lymfatických uzlin, což naznačuje zánětlivou reakci na infekci SARS-CoV-2.

Tato data ukazují, že jedna dávka AC1 byla účinná při ochraně makaků před infekcí SARS-CoV-2.

Pomocí vzorků séra odebraných z makaků k provedení neutralizačního testu v laboratoři vědci zjistili, že imunizace AC1 vedla k produkci neutralizačních protilátek proti divokému typu SARS-CoV-2 špičkového proteinu. To částečně vysvětluje ochranné účinky AC1 proti virové expozici.

Protilátky produkované po imunizaci AC1 byly také účinné při neutralizaci variant Alpha, Beta, Gamma a Delta. Síla těchto neutralizačních protilátek však byla nižší proti variantám Beta, Gamma a Delta než proti viru divokého typu.

Křížová reaktivita a distribuce tkáně

Podávání AAV vektoru může také vést k imunitní reakci na kapsid. To může interferovat se schopností použít AAV vektor pro genovou terapii nebo dodat posilovací nebo podobnou vakcínu zahrnující vektor.

V důsledku toho vědci zkoumali imunitní odpověď na kapsid kódovaný virovým vektorem AC1 a dalšími vektory běžně používanými v genové terapii.

Pozorovali pomalou a omezenou protilátkovou odpověď proti kapsidě kódované virovým vektorem AC1. Navíc neexistovala žádná zkříženě reaktivní protilátková odpověď proti AAV vektorům běžně používaným v genové terapii.

Vědci také vyhodnotili bezpečnost kandidáta na vakcínu vyšetřením doby trvání a distribučního vzorce DNA a RNA vektoru AAV v různých orgánech u myší.

Hladiny kopií DNA vektoru AAV a mRNA produkované vektorem v injikovaném svalu dosáhly vrcholu 1 týden po injekci a snížily se 10krát o 8 týdnů.

Kromě toho byly hladiny exprese vektoru mimo místo injekce nižší než v injekčním svalu po 1 týdnu, zanedbatelné po 8 týdnech a nedetekovatelné do 16 týdnů.

Data, která ukazují, že exprese AAV vektoru byla většinou omezena na místo vpichu, naznačují, že zánětlivá odpověď po očkování bude méně pravděpodobně ovlivňovat jiné orgány.

Postupný pokles hladin exprese AAV vektoru ve srovnání s vakcínami mRNA může vysvětlovat schopnost jediné dávky AC1 vyvolat imunitní odpověď po dobu alespoň 11 měsíců po imunizaci.

Delší trvání exprese špičkového proteinu vektorem AC1 však může mít za následek znecitlivění imunitní odpovědi na SARS-CoV-2.

Proto byly myši, které obdržely jednu dávku AC1, posíleny jiným AAV vektorem také exprimujícím špičkový protein SARS-CoV-2 po 24 týdnech. Posilovací vektor vyústil v hladinu neutralizačních protilátek proti špičkovému proteinu, která byla podobná hladině původní dávky produkované AC1.

To ukazuje, že postupný pokles hladin exprese AC1 neznecitlivěl imunitní odpověď na špičkový protein SARS-CoV-2.

Vědci také hodnotili schopnost produkovat vakcínu AC1 ve velkém měřítku a stabilitu AC1 při různých teplotách. Zjistili, že je možné rozšířit výrobu AC1 pomocí zavedených výrobních postupů.

Je důležité, že AC1 byl stabilní a aktivní při pokojové teplotě po dobu 1 měsíce a při 39.2 ° F (4 ° C) po dobu nejméně 3 měsíců.

Omezení

V rozhovoru s MNT Dr. Hildegund Ertl, profesor Centra pro očkování a imunoterapii Wistar Institute ve Philadelphii, PA, který nebyl zapojen do výzkumu, poznamenal:

"Obavy, jako vždy, je, že se jedná o novou platformu a tato platforma nebyla testována na lidech." [Nevíme], zda bude fungovat u lidí stejným způsobem jako u zvířat. Jinými slovy, bude tento vektor imunogenní u lidí? To nevíme. "

Dr. Ertl také poukázal na to, že dávka vektoru AAVCOVID použitá ve studii byla mnohem vyšší než množství vektoru v adenovirových vektorových vakcínách, jako je vakcína Johnson & Johnson. Řekla: "A to nemusí mít vliv na reaktogenitu vektorů AAV, protože jsou velmi dobře tolerovány, ale mohlo by to mít vliv na cenu vektoru."

Odborníci spojili v současné době schválené adenovirové vakcíny se vzácnými případy smrtelných vedlejších účinků zahrnujících krevní sraženiny. Ačkoli důvod těchto vedlejších účinků nebyl stanoven, jedna z potenciálních příčin zahrnuje špičkový protein SARS-CoV-2 kódovaný adenovirovým vektorem.

Dr. Ertl varoval, že zatímco vědci tuto souvislost teprve zavedou, relativně vyšší množství vektoru AAVCOVID v dávce použité ve studii by mohlo zvýšit hladiny špičkových proteinů, což by potenciálně mělo vedlejší účinky.

Autoři studie uznávají, že ke stanovení bezpečnosti a účinnosti kandidáta na vakcínu AAVCOVID jsou nutné další studie na zvířatech a na lidech. Poznamenávají, že „k dalšímu měření bezpečnosti, účinnosti, genderových rozdílů, nákladů a škálovatelnosti této technologie očkování jsou nutné studie zjišťující dávku“.

Dr. Vandenberghe řekl: „Následný výzkum se zaměřuje na klinický vývoj COVID-19 a hlubší charakterizaci a optimalizaci platformy vakcín AAV pro jiná infekční onemocnění.“

Chcete-li získat aktuální informace o nejnovějším vývoji týkajícího se nového koronaviru a COVID-19, klikněte sem.