El nuevo candidato a vacuna de pico SARS-CoV-2 produce una fuerte respuesta neutralizante in vivo


Con la actual pandemia de la enfermedad del coronavirus 2019 (COVID-19) extendiéndose a casi todos los países del mundo, los bloqueos, el distanciamiento social y otras intervenciones no farmacéuticas (NPI) han sido casi las únicas medidas efectivas contra la propagación del patógeno causante, el síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2).

Esto ha estimulado el desarrollo acelerado de vacunas como salida definitiva a esta crisis global.

Si bien varias vacunas han obtenido la autorización de uso de emergencia por parte de múltiples autoridades reguladoras en Europa, Asia y el Reino Unido, la aparición continua y rápida de nuevas variantes con mutantes que confieren resistencia parcial a la vacuna representa un desafío severo para el objetivo de lograr inmunidad a nivel de población.

Estudio: Los ratones inmunizados con el pico de HexaPro candidato a vacuna producen anticuerpos neutralizantes contra el SARS-CoV-2.  Haber de imagen: LookerStudio / Shutterstock

Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Mahidol en Bangkok, Tailandia, informa que un candidato a vacuna COVID-19 llamado HexaPro está produciendo anticuerpos neutralizantes contra el SARS-CoV-2 proteína de pico en un modelo animal. El equipo dio a conocer sus hallazgos sobre el bioRxiv* servidor de preimpresión.

Entrada mediada por picos

El nuevo coronavirus media la entrada en la célula huésped a través de su proteína de pico. Este tiene un dominio de unión al receptor (RBD) que se une al receptor de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2) en la célula huésped. Esta unión desencadena un cambio conformacional en la proteína de la espiga, lo que permite la infiltración viral de la célula, para que pueda comenzar la replicación activa.

La proteína de pico también es el inmunógeno dominante de este virus y ha sido el foco principal de la mayoría de los esfuerzos de desarrollo de vacunas. Para facilitar esto, la conformación de prefusión de la espiga se ha estabilizado mediante la introducción de dos prolina sucesivas (S-2P), en el bucle que interviene entre la hélice central y la repetición 1 de la heptada de esta proteína.

Las variantes de S-2P con un dominio de trimerización C-terminal tienen una mayor inmunogenicidad, y se han convertido en la norma en las vacunas de Moderna, Pfizer y Astra-Zeneca que se utilizan actualmente.

Subunidad de pico

El artículo actual analiza un candidato a vacuna COVID-19 desarrollado en base a una subunidad de ectodominio de pico de prefusión estabilizada con prolina recientemente reportada: HexaPro.

Los investigadores encontraron que induce una sólida respuesta de anticuerpos neutralizantes en ratones contra el SARS-CoV-2, y podría desarrollarse aún más como una vacuna contra el coronavirus de segunda generación.

los vacuna de subunidad se basa en el ectodominio de pico que tiene seis sustituciones con prolina, así como una sustitución GSAS en el sitio de escisión de la furina, además del pliegue C-terminal en el dominio de trimerización.

Inducción de actividad neutralizante

Los ratones se inocularon por vía intramuscular con un protocolo de estimulación y refuerzo. Un ensayo de microneutralización mostró que el suero de ratones inmunizados dos semanas después de la dosis de refuerzo inducía títulos elevados de anticuerpos neutralizantes. Este nivel se mantuvo durante al menos ocho semanas.

La subunidad candidata a vacuna de pico HexaPro produjo potentes respuestas neutralizantes. Este ectodominio de proteína de pico tiene cuatro sustituciones de prolina adicionales para estabilizar aún más la conformación de prefusión. Esto está dentro del dominio S2 del pico S-2P estabilizado.

En esta nueva variante del pico de prefusión, un tercio de los RBD del pico trimérico están en la conformación ‘hacia arriba’ o abierta. Como resultado, dos RBD están expuestos en lugar del único RBD expuesto en el pico S-2P. El aumento de la estabilidad estimuló la exploración actual de HexaPro como posible candidato a vacuna contra COVID-19.

La proteína espiga recombinante de SARS-CoV-2 HexaPro.  (A) Representación esquemática del ectodominio HexaPro de SARS-CoV-2 estabilizado con prefusión que muestra las subunidades S1 y S2.  Cuatro sustituciones de prolina adicionales de la construcción S-2P están indicadas por las flechas rojas que se muestran debajo de la construcción.  (B) La proteína HexaPro expresada en células HEK293T se purificó y caracterizó por SDS-PAGE (izquierda), transferencia de Western usando un anti-RBD comercial (centro) y transferencia de Western usando sueros de convalecencia combinados (derecha).

La proteína espiga recombinante de SARS-CoV-2 HexaPro. (A) Representación esquemática del ectodominio HexaPro de SARS-CoV-2 estabilizado con prefusión que muestra las subunidades S1 y S2. Cuatro sustituciones de prolina adicionales de la construcción S-2P están indicadas por las flechas rojas que se muestran debajo de la construcción. (B) La proteína HexaPro expresada en células HEK293T se purificó y caracterizó por SDS-PAGE (izquierda), transferencia de Western usando un anti-RBD comercial (centro) y transferencia de Western usando sueros de convalecencia combinados (derecha).

El uso de alumbre (hidróxido de aluminio) en las vacunas se asocia con un aumento de la actividad de las células dendríticas y de las células T, típico de la inflamación. En un ensayo reciente de fase 1 se utilizó alumbre con el virus BBV152 del SARS-CoV-2 inactivado, y actualmente también se están realizando otros ensayos clínicos que utilizan vacunas de subunidad del SARS-CoV-2 o vacunas del SARS-CoV-2 inactivado con alumbre.

Además del uso de alumbre como adyuvante, el artículo actual describe el uso de una dosis de cebado baja y una dosis de refuerzo alta. Esto está respaldado por numerosos estudios en los que se sabe que este perfil induce una respuesta inmune más fuerte. Un estudio destacado de interés es el ensayo controlado aleatorio de la vacuna aprobada Oxford-Astra-Zeneca.

Las dosis más altas de un antígeno inmunogénico en el momento de la dosis de cebado pueden suprimir el reclutamiento de células efectoras. Por el contrario, las células de memoria inmunitaria son inducidas por dosis primarias más bajas. Por lo tanto, un régimen de dosis de refuerzo baja de cebado alto parecería ser más adecuado para la inducción de una respuesta inmune anamnésica duradera.

¿Cuáles son las implicaciones?

El estudio actual muestra que el ectodominio de pico de prefusión estabilizado HexaPro es una conformación muy estable. Su producción es adecuada para una producción rápida y rentable. También se transporta cómodamente, superando las barreras logísticas.

En vista de la respuesta fuertemente neutralizante provocada en animales inmunizados por esta subunidad candidata a vacuna, los investigadores sugieren que esto debería llevarse más lejos. Por ejemplo, deben introducirse mutaciones seleccionadas para inducir una inmunización eficaz contra diferentes variantes del SARS-CoV-2. Otras plataformas de vacunas, como el ARNm, el vector viral y las vacunas de ADN, también pueden utilizar este antígeno de manera eficaz.

*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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