Los investigadores identifican el agonista de hidróxido de aluminio / TLR9 como adyuvante potencial para mejorar la eficacia de la vacuna COVID-19 basada en RBD


Un equipo de científicos de los Estados Unidos ha desarrollado recientemente una formulación de agonista del receptor tipo toll 9 (TLR9) e hidróxido de aluminio para aumentar la inmunogenicidad del dominio de unión al receptor de pico (RBD) del síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV). -2).

Los hallazgos del estudio revelan que las vacunas a base de RBD adyuvadas con la formulación pueden inducir una fuerte inmunidad neutralizante anti-SARS-CoV-2 en ratones jóvenes y ancianos. El estudio está disponible actualmente en el bioRxiv* servidor de preimpresión.

Estudio: Alumbre: El adyuvante CpG permite la protección inducida por SARS-CoV-2 RBD en ratones envejecidos y la activación sinérgica de la inmunidad humana de tipo 1 del anciano.  Haber de imagen: iunewind / Shutterstock

Fondo

Hasta el 24 de mayo de 2021, en todo el mundo, se habían registrado más de 167 millones de infecciones confirmadas del síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2), incluidas más de 3,46 millones de muertes, registradas en la Organización Mundial de la Salud. Lograr la inmunidad colectiva mediante la vacunación rápida es la clave para controlar la propagación del SARS-CoV-2 y salvar a la población mundial de una morbilidad y mortalidad significativas.

En comparación con las vacunas basadas en ARNm y vectores virales, las vacunas basadas en subunidades proteicas del SARS-CoV-2 son fáciles de producir a gran escala y, por lo tanto, pueden ser beneficiosas para satisfacer la alta demanda mundial de vacunas. La mayoría de las vacunas basadas en subunidades de proteínas se dirigen a la RBD de pico, ya que es el principal objetivo de anticuerpos neutralizantes. Los beneficios de los adyuvantes han permitido que las vacunas basadas en RBD superen su inmunogenicidad relativamente pobre. Al activar los receptores de reconocimiento de patrones (PRR) del sistema inmunológico innato, los adyuvantes pueden aumentar significativamente la inmunogenicidad de los antígenos de las vacunas.

En el estudio actual, los científicos han examinado varios agonistas de PRR e identificado que los oligodesoxinucleótidos CpG agonistas del receptor 9 (TLR9), formulados con hidróxido de aluminio y RBD, pueden aumentar significativamente la inmunogenicidad de RBD en ratones jóvenes y viejos.

Diseño del estudio

Para identificar la combinación óptima de antígeno RBD y adyuvantes, los científicos utilizaron en vivo modelos de ratón y in vitro modelos humanos. Para los experimentos en humanos, se recolectaron muestras de sangre periférica de adultos jóvenes y adultos mayores sanos.

Para los experimentos con animales, se formularon varios agonistas de PRR con hidróxido de aluminio para su uso como adyuvantes. A los ratones se les inyectó proteína RBD recombinante con o sin adyuvantes.

Por separado, la vacuna Pfizer / BioNTech COVID-19 basada en ARNm también se utilizó para inmunizar a los ratones y comparar su eficacia con la vacuna basada en RBD con adyuvante. Después de 2 semanas de inmunización, se recolectaron muestras de sangre y se midieron los niveles de anticuerpos de unión anti-espiga y anti-RBD y anticuerpos neutralizantes.

Observaciones importantes

Al seleccionar varias formulaciones de hidróxido de aluminio y agonista de PRR, los científicos observaron que la formación de agonista de TLR9 / hidróxido de aluminio (formulación AH: CpG) tiene la mayor capacidad para inducir títulos de anticuerpos neutralizantes anti-RBD e inhibir RBD – enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2 ) interacción en ratones jóvenes.

Al inmunizar ratones envejecidos con vacuna RBD adyuvada con AH: CpG, observaron títulos de anticuerpos neutralizantes anti-RBD significativamente más altos e inhibición de la interacción RBD-ACE2 en comparación con la vacuna adyuvada con un adyuvante convencional AS01B. Sin embargo, en comparación con los ratones jóvenes, los ratones envejecidos mostraron una respuesta inmune más baja a la vacuna RBD con adyuvante AH: CpG.

Para mejorar la inmunidad inducida por la vacuna en ratones envejecidos, administraron una segunda dosis de refuerzo 2 semanas después de la última inmunización. Esto condujo a la inducción de una fuerte inmunidad anti-RBD en ratones ancianos, que era comparable a la de los ratones jóvenes. Además, la vacuna RBD con adyuvante AH: CpG mostró una alta potencia para inducir la respuesta al interferón en ratones inmunizados.

Para investigar la capacidad protectora de la vacuna RBD con adyuvante AH: CpG, infectaron los ratones experimentales con SARS-CoV-2 6 semanas después de la inmunización con 2Dakota del Norte dosis de refuerzo. Las observaciones revelaron que, en comparación con la vacuna sin adyuvante, la vacuna RBD con adyuvante AH: CpG proporciona una mayor protección contra la pérdida de peso y las patologías pulmonares.

RBD formulado con AH: CpG induce una producción robusta de anticuerpos neutralizantes anti-RBD en ratones adultos jóvenes Se inmunizaron ratones BALB / c adultos jóvenes de 3 meses de edad por vía intramuscular los días 0 y 14 con 10 µg de SARS-CoV-2 monomérico RBD proteína con adyuvantes indicados.  Cada agonista de PRR se administró solo o se formuló con hidróxido de aluminio (AH).  (A – F) Se recolectaron muestras de suero el día 28, y (A) IgG anti-RBD, (B) IgG1, (C) IgG2a, (D) Relación IgG2a / IgG1, (E) tasa de inhibición de hACE2 / RBD, y Se evaluaron (F) IgG anti-Spike.

RBD formulado con AH: CpG induce una producción robusta de anticuerpos neutralizantes anti-RBD en ratones adultos jóvenes Se inmunizaron ratones BALB / c adultos jóvenes de 3 meses de edad por vía intramuscular los días 0 y 14 con 10 µg de SARS-CoV-2 monomérico RBD proteína con adyuvantes indicados. Cada agonista de PRR se administró solo o se formuló con hidróxido de aluminio (AH). (A – F) Se recolectaron muestras de suero el día 28, y (A) IgG anti-RBD, (B) IgG1, (C) IgG2a, (D) Relación IgG2a / IgG1, (E) tasa de inhibición de hACE2 / RBD, y Se evaluaron (F) IgG anti-Spike. N = 10 por grupo. Los datos se combinaron de dos experimentos individuales. (G – J) Se recolectaron muestras de suero el día 210 y se evaluó la tasa de inhibición de (G) Anti-RBD IgG, (H) IgG1, (I) IgG2a y (J) hACE2 / RBD. N = 5 por grupo. Los datos se analizaron mediante ANOVA de dos vías (A – C, E – F) (agonista AH y PRR) o unidireccional (D, G – J) seguidos de la prueba de Tukey post-hoc para comparaciones múltiples. * P <0.05, ** P <0.01, *** P <0.001, **** P <0.0001. Los asteriscos de color azul y rojo indican respectivamente comparaciones con los grupos de RBD con adyuvante RBD y AH. Los diagramas de caja y bigotes representan el valor mínimo, primer cuartil, mediana, tercer cuartil y máximo. LLD, límite inferior de detección.

Al comparar las respuestas inmunitarias en ratones inmunizados con AH: vacuna RBD con adyuvante de CpG o vacuna Pfizer / BioNTech COVID-19 basada en ARNm, observaron que los títulos de anticuerpos anti-RBD, anti-spike y neutralizantes inducidos por AH: RBD con adyuvante de CpG La vacuna es comparable o mayor que la inducida por la vacuna basada en ARNm.

Con respecto a las variantes del SARS-CoV-2, la vacuna RBD con adyuvante AH: CpG mostró una neutralización 3,2 veces menor título de anticuerpos frente a la variante B.1.351, mientras que se observó un título reducido 6 veces frente a la variante para la vacuna COVID-19 basada en ARNm.

Para determinar el modo de acción de la vacuna RBD adyuvada con AH: CpG, recolectaron ganglios linfáticos de drenaje de ratones inyectados con CpG o AH: CpG. Los hallazgos revelaron que tanto CpG como AH: CpG inducen niveles similares de expansión de los ganglios linfáticos en ratones jóvenes y ancianos. Además, se observaron niveles comparables de citocinas, quimiocinas y respuestas inmunes al interferón de tipo I en ratones tratados con CpG o AH: CpG. Estos hallazgos indican que tanto CpG como AH: CpG son capaces de activar el sistema inmunológico innato en ratones jóvenes y viejos para aumentar la inmunogenicidad de RBD.

Importancia del estudio

Los hallazgos del estudio revelan que las formulaciones de AH: CpG pueden actuar como potentes adyuvantes para mejorar significativamente la eficacia de Vacunas RBD en ratones jóvenes y viejos.

*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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