La vacuna circular de ARN muestra actividad neutralizante contra la variante B.1.351


Una nueva investigación preclínica dirigida por Wensheng Wei de la Universidad de Pekín en China ha propuesto el desarrollo de una vacuna circular de ARN. Sus hallazgos mostraron que la vacuna circular de ARN crea anticuerpos neutralizantes y fuertes respuestas de células T contra el dominio de unión al receptor del síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) proteína de pico.

La vacuna circular de ARN también neutralizó eficazmente el dominio de unión al receptor mutado que se encuentra en la variante B.1.351. La variante B.1.351 se descubrió inicialmente en Sudáfrica y podría evadir el sistema inmunológico.

Las vacunas de ARN mensajero (ARNm) aprobadas actualmente de Moderna y Pfizer-BioNTech se desarrollaron antes de que surgieran las variantes, por lo que la información es limitada. La vacuna Johnson & Johnson de un solo disparo fue eficaz contra la cepa original en Wuhan, China, y la variante B.1.1.7 se informó por primera vez en el sur de Londres el otoño pasado.

Los resultados podrían ayudar a lidiar con la variante B.1351 y otras variantes preocupantes.

Los autores escriben:

“Dado que las variantes de SARS-CoV-2 que codifican E484K o N501Y o K417N-E484K-N501Y evaden ciertos anticuerpos neutralizantes inducidos por vacunas de ARNm, anticipamos que el efecto del señuelo hACE2 codificado por circRNA podría no verse afectado por mutaciones del virus”.

El estudio “Vacunas circulares de ARN contra el SARS-CoV-2 y variantes emergentes” está disponible como preimpresión en el bioRxiv* servidor, mientras que el artículo se somete a revisión por pares.

Estudio: Vacunas circulares de ARN contra el SARS-CoV-2 y variantes emergentes.  Crédito de la imagen: NIAID

Desarrollo de la vacuna circular de ARN

El equipo utilizó una estrategia de autocatálisis de ribozimas del Grupo I para producir ARN circular que codifica antígenos específicos del dominio de unión al receptor del SARS-CoV-2 (circRNARBD). Se añadió una secuencia de péptido señal al extremo N del dominio de unión al receptor debido a su expresión secretora de antígenos.

El elemento IRES se colocó antes de la secuencia codificante del dominio de unión al receptor para iniciar la traducción. Se añadió una secuencia IRES-SP-RBD-T4 al vector cíclico para producir circRNARBD.

El modelo circular de ARN muestra una alta expresión de proteínas y estabilidad térmica

Su modelo circular de ARN demostró ser más resistente contra la ARNasa R que el ARN lineal. Cuando el circRNA purificadoRBD se colocó en células HEK293T, encontraron muchos antígenos, 50 veces más que el ARN linealRBD grupos específicos del dominio de unión al receptor del SARS-CoV-2. Estos antígenos evitaron una infección por pseudovirus del SARS-CoV-2.

También mostraron una alta estabilidad térmica. Cuando se almacena a temperatura ambiente antes de la transfección en células HEK293T, circRNARBD continuó mostrando expresión dos semanas después del almacenamiento.

Respuestas inmunes humorales en ratones inmunizados con vacunas circulares de SARS-CoV-2.  (A) Representación esquemática del complejo LNP-circRNA.  (B) Representante del gráfico de concentración-tamaño de LNP-circRNARBD medido por el método de dispersión de luz dinámica.  (C) Diagrama esquemático del proceso de vacunación LNP-circRNARB en ratones BALB / c y programa de recolección de suero para análisis de anticuerpos específicos.  (D) Medición del título de anticuerpos IgG específicos de SARS-CoV-2 con ELISA.  Los datos se muestran como la media ± SEM (n = 4 o 5).  (E) Diagrama de curva sigmoidea de la tasa de inhibición por sueros de ratones inmunizados con ensayo de neutralización de virus sustituto.  Se recogieron sueros de ratones inmunizados con circRNARBD (10 µg) y circRNARBD 260 (50 µg) 2 semanas después de la segunda dosis.  Los datos se mostraron como la media ± SEM (n = 4).  (F) Diagrama de curva sigmoldal de la tasa de inhibición por sueros de ratones inmunizados con ensayo de neutralización de virus sustituto.  Se recogieron sueros de ratones inmunizados con circRNARBD (10 µg) y circRNARBD (50 µg) a las 5 semanas después del refuerzo.  Los datos se muestran como la media ± SEM (n = 5).  (G) La NT50 se calculó usando pseudovirus SARS-CoV-2 basado en lentivirus.  Los datos se mostraron como la media ± SEM (n = 5).

Respuestas inmunes humorales en ratones inmunizados con vacunas circulares de SARS-CoV-2. (A) Representación esquemática del complejo LNP-circRNA. (B) Representante del gráfico de concentración-tamaño de LNP-circRNARBD medido por el método de dispersión de luz dinámica. (C) Diagrama esquemático del proceso de vacunación LNP-circRNARB en ratones BALB / c y programa de recolección de suero para análisis de anticuerpos específicos. (D) Medición de la IgG específica de SARS-CoV-2 título de anticuerpos con ELISA. Los datos se muestran como la media ± SEM (n = 4 o 5). (E) Diagrama de curva sigmoidea de la tasa de inhibición por sueros de ratones inmunizados con ensayo de neutralización de virus sustituto. Se recogieron sueros de ratones inmunizados con circRNARBD (10 µg) y circRNARBD 260 (50 µg) 2 semanas después de la segunda dosis. Los datos se muestran como la media ± SEM (n = 4). (F) Diagrama de curva sigmoidea de la tasa de inhibición por sueros de ratones inmunizados con ensayo de neutralización de virus sustituto. Se recogieron sueros de ratones inmunizados con circRNARBD (10 µg) y circRNARBD (50 µg) a las 5 semanas después del refuerzo. Los datos se muestran como la media ± SEM (n = 5). (G) La NT50 se calculó usando pseudovirus SARS-CoV-2 basado en lentivirus. Los datos se muestran como la media ± SEM (n = 5).

Respuesta inmune robusta en ratones

Los ratones se inyectaron por vía intramuscular con 10 μg o 50 μg de circRNA experimentalRBD vacuna en un intervalo de dos semanas. La inmunidad se midió dos o cinco semanas después de la vacuna de refuerzo.

Los títulos de inmunoglobulina G (IgG) y anticuerpos se expresaron de una manera dependiente de la dosis y persistieron dos y cinco semanas después de la vacuna de refuerzo. También neutralizó eficazmente un pseudovirus del SARS-CoV-2. Los investigadores sugieren que el circRNARBD La vacuna crea una respuesta inmune duradera contra el SARS-CoV-2.

Al evaluar CD4+ y CD8+ Respuestas inmunes de las células T después de la vacunación, los investigadores encontraron respuestas con sesgo Th1 que producían interferón-γ (IFN-γ), factor de necrosis tumoral (TNF-α) e interleucina-2 (IL-2). Sin embargo, no se observaron cambios en la interleucina-4 (IL-4). Los resultados de las vacunas de ARN circular estimularon una respuesta inmune Th1 pero no Th2.

También hubo varios CD8 productores de citocinas+ detectado en circRNARBD ratones vacunados. Curiosamente, el equipo también encontró respuestas inmunes más sólidas en las células T de memoria efectora CD4 + y CD8 + a 10 μg que a 50 μg. Aunque, 50 μg indujeron una mayor potencia de anticuerpos neutralizantes en las respuestas de las células B.

La vacuna circular de ARN es eficaz para neutralizar la variante B.1.351

El equipo recolectó el suero de ratones inmunizados 1 y 2 semanas después de la vacuna de refuerzo. Encontraron títulos de IgG específicos para el dominio de unión al receptor de la proteína de pico con la mutación 501.YV2.

A continuación, los investigadores evaluaron la actividad neutralizante de los ratones con el circRNARBD o circRNARBD-501Y.V2 vacunas contra las variantes D614G, B.1.1.7 / 501Y.V1 o B.1.351 / 501Y.V2. El circRNARBD los anticuerpos de la vacuna neutralizaron eficazmente las tres cepas virales con la mayor actividad contra la cepa D614G.

Por el contrario, el circRNARBD-501Y.V2 también neutralizó todas las cepas, con la mayor actividad de neutralización frente a la variante correspondiente, 501Y.V2.

“Vale la pena señalar que ambas vacunas podrían neutralizar las tres cepas aunque con eficacia variable. Sin embargo, las vacunas multivalentes deberían haber brindado una mejor protección tanto para la cepa nativa del SARS-CoV-2 como para sus variantes circulantes”, escribió el equipo de 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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