Desarrollo de una vacuna COVID-19 utilizando E. coli inactivada


Las vacunas de células enteras inactivadas, también conocidas como ‘vacunas muertas’, se encuentran entre las variedades de vacunas empleadas más tradicionalmente, habiendo sido desarrolladas contra una amplia gama de patógenos, incluidos el cólera y E. coli.

En un nuevo estudio, publicado como preimpresión en el bioRxiv* servidor, un equipo de investigadores desactivó células enteras E. coli con un genoma reducido y lo utilizó para expresar péptidos de fusión específicos de coronavirus, demostrando una potente respuesta anamnésica.

Estudio: Las vacunas de péptido de fusión de coronavirus expresadas en la superficie de bacterias muertas con genoma reducido completo protegen contra la enfermedad en un modelo porcino.  Haber de imagen: LookerStudio / Shutterstock

Diseñando la vacuna

Las bacterias gramnegativas portan proteínas de transporte, autotransportadores, que permiten intercambiar las proteínas expresadas en la superficie celular, y la ingeniería genética moderna permite que una proteína de interés se exprese en la superficie de esta manera. Se pueden mostrar hasta 200.000 proteínas extrañas en la superficie de una sola bacteria, y esta tecnología se ha empleado previamente para provocar una respuesta inmune. en vivo mostrando patógenos seleccionados antígenos. Sin embargo, la gama de antígenos que pueden expresarse mediante este método está limitada por el tamaño, por debajo de aproximadamente 50 kDa, y las bacterias no producen proteínas con glicolización en mamíferos y, por tanto, pueden no provocar la producción de los anticuerpos apropiados.

Aún no se han autorizado vacunas que empleen esta tecnología, en gran parte debido a la baja inmunogenicidad mostrada debido a la glicolización inadecuada. En este artículo, el grupo planteó la hipótesis de que la eliminación de proteínas superficiales extrañas de las bacterias, además del antígeno de interés expresado, puede provocar una respuesta inmune más fuerte. Todo el SARS-CoV-2 proteína de pico utilizada en las vacunas desplegadas es una proteína grande de 180 kDa y, por lo tanto, no podría desplegarse usando este método. Varias familias de virus, incluidas coronavirus y SARS-CoV-2, portan el péptido de fusión del VIH-1, que participa en la penetración de la membrana celular. Como esta región está muy conservada, podría ser una buena candidata a vacuna, y los autores también señalan que el uso de la proteína de pico completa se ha relacionado con un mayor riesgo de síndromes inflamatorios raros.

Probando la vacuna

El grupo utilizó células enteras muertas. E. coli que se redujeron en el genoma para presentar menos proteínas de células de superficie nativas. Se insertó un plásmido en la bacteria para expresar el péptido de fusión de VIH-1 específico de SARS-CoV-2, demostrado posteriormente mediante ensayos de unión de anticuerpos. También se prepararon vacunas alternativas para el virus de la diarrea epidémica porcina (PEDV), que expresa el péptido de fusión correlativo para este virus similar.

Los cerdos se vacunaron con cualquiera de las vacunas preparadas y un control, se les administró un refuerzo el día 21, luego se les provocó infección oral por PEDV por el virus respectivo el día 35. Se extrajo sangre semanalmente y se cuantificaron los anticuerpos anti-proteína de fusión circulantes, siendo significativamente mayor después de la vacunación pero antes del desafío. Sin embargo, después del desafío viral, los valores anti-FP fueron notablemente más altos entre los vacunados, lo que sugiere que las vacunas habían preparado a los cerdos para que respondieran. Los niveles séricos de interferón-γ también fueron más altos entre los vacunados, y menos de estos cerdos expresaron signos externos de síntomas relacionados con PEDV.

Como era de esperar, la vacuna PEDV fue más eficaz para inmunizar contra PEDV que la vacuna SARS-CoV-2. Sin embargo, la similitud de las proteínas de fusión que se originan en cada virus fue tal que todavía se detectó una respuesta estadísticamente significativa. De hecho, las 13 secuencias de aminoácidos que rodean los 6 residuos centrales de cada secuencia son idénticas.

El grupo argumenta que estas vacunas podrían ser más fáciles de producir y transportar que las vacunas de ARNm actualmente desplegadas, particularmente dada la necesidad de una fuerte cadena de frío en el último caso, que requiere temperaturas constantes de -20 ° C o más frías. Sin embargo, admiten que la posibilidad de provocar una respuesta inmune en los huéspedes hacia el genoma reducido E. coli conlleva un riesgo bajo pero posible, y requiere una mayor investigación.

*Noticia importante

bioRxiv publica informes científicos preliminares que no son revisados ​​por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica / comportamiento relacionado con la salud o tratarse como información establecida.

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