Vacunación proactiva utilizando Quartet Nanocages multivirales para provocar respuestas amplias contra el coronavirus

Resumen

La defensa contra futuras pandemias requiere plataformas de vacunas que protejan contra una variedad de patógenos relacionados. Se pueden utilizar patrones a nanoescala para abordar este problema. Aquí, producimos cuartetos de dominios de unión a receptores (RBD) vinculados a partir de un panel de betacoronavirus similares al SARS, acoplados a una nanojaula diseñada computacionalmente a través de enlaces SpyTag/SpyCatcher. Estas Nanojaulas del Cuarteto, que poseen una morfología ramificada, inducen un alto nivel de anticuerpos neutralizantes contra varios coronavirus diferentes, incluso contra virus no representados en la vacuna. Se generan respuestas de anticuerpos equivalentes a los RBD cerca de la nanojaula o en las puntas de las ramas de la nanopartícula. En animales preparados con SARS-CoV-2 Spike, las inmunizaciones reforzadas con Quartet Nanocages aumentan la fuerza y ​​la amplitud de una respuesta inmune que de otro modo sería estrecha. Un Quartet Nanocage que incluye el Omicron XBB.1.5 'Kraken' RBD indujo anticuerpos con unión a una amplia gama de sarbecovirus, así como actividad neutralizante contra esta variante preocupante. Las nanojaulas cuarteto son un enfoque de nanomedicina con potencial para conferir protección heterotípica contra patógenos zoonóticos emergentes y facilitar la protección proactiva contra una pandemia.

Comentarios

Los científicos están ocupados trabajando en una vacuna que podría combatir las cepas del virus de la COVID, SARS-CoV-2, que ni siquiera han surgido todavía.

El esfuerzo de un equipo británico de la Universidad de Cambridge ya está resultando prometedor en estudios con ratones. Por supuesto, los estudios con ratones no siempre dan resultados en humanos, pero el primer autor del estudio, Rory Hills, es optimista.

"Nuestro objetivo es crear una vacuna que nos proteja contra la próxima pandemia de coronavirus y tenerla lista incluso antes de que comience la pandemia", afirmó Hills, investigador graduado en farmacología de Cambridge, en un comunicado de prensa de la universidad.

El equipo de Hills se basó en un enfoque relativamente nuevo para el desarrollo de vacunas, llamado "vacunología proactiva", tratando de diseñar una inyección que proteja contra cepas virales que aún no están aquí, pero que es probable que surjan.

“No tenemos que esperar a que surjan nuevos coronavirus. Sabemos lo suficiente sobre los coronavirus y las diferentes respuestas inmunes a ellos, que ahora podemos comenzar a desarrollar vacunas protectoras contra coronavirus desconocidos”, explicó el autor principal del estudio y profesor de farmacología de Cambridge, Mark Howarth .

La nanotecnología también es un elemento clave en la investigación. Las vacunas funcionan sensibilizando el sistema inmunológico humano para detectar y atacar un "antígeno" clave en la superficie de un germen en particular. Sin embargo, la dependencia de un solo antígeno puede convertirse en una debilidad si surgen nuevas cepas virales.

En la nueva investigación, el grupo de Cambridge empleó una nanopartícula a la que denominaron Cuarteto Nanocage, "una bola de proteínas unidas por interacciones increíblemente fuertes", según el comunicado de prensa.

Luego diseñaron una variedad de antígenos virales diferentes que se alojaron dentro de esta nanojaula. En teoría, eso significa que una vacuna que contenga esta estructura podría sensibilizar a las células inmunitarias para que se dirijan a una gran variedad de tipos de coronavirus.

Los estudios con ratones sugieren que la estrategia tiene éxito.

Por ejemplo, aunque la vacuna no contenía el coronavirus SARS-CoV-1 (el culpable del brote de SARS de 2003), los ratones que la recibieron estaban protegidos de ese virus, dijo el equipo.

La vacuna nanojaula es relativamente simple, agregaron, y eso podría ser de gran ayuda para llevarla a ensayos clínicos en humanos.

"Hemos creado una vacuna que brinda protección contra una amplia gama de coronavirus diferentes, incluidos algunos que aún no conocemos", dijo Hills.

Howarth señaló en el comunicado de prensa que los nuevos esfuerzos se basan en éxitos pasados.

"Los científicos hicieron un gran trabajo al producir rápidamente una vacuna contra el COVID extremadamente eficaz durante la última pandemia, pero el mundo todavía tenía una crisis masiva con un gran número de muertes", dijo. "Necesitamos descubrir cómo podemos hacerlo aún mejor". que eso en el futuro, y un componente poderoso de eso es comenzar a fabricar las vacunas con anticipación”.

Los hallazgos fueron publicados en Nature Nanotechnology.