Vacuna de ADN SARS-CoV-2 probada en modelo animal

Las vacunas contra el síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) se están implementando en todo el mundo para controlar la pandemia de COVID-19 (enfermedad por coronavirus 2019). Se necesitan múltiples vacunas para hacer frente a las diversas epidemias y también superar los desafíos que pueden plantear las vacunas actuales (como el alto costo o la baja inmunogenicidad).

En este contexto, un equipo de expertos ha probado las respuestas inmunes provocadas por un plásmido homólogo mucoso y una estrategia de inmunización heteróloga utilizando una vacuna plasmídica y una vacuna de Vaccinia Ankara modificada (MVA) que expresa el pico (S) y la nucleocápsida (N) del SARS-CoV-2. antígenos. La investigación se publica en la revista Vacunas.

Los científicos describen el desarrollo preclínico de un candidato a vacuna heteróloga de 2 dosis en las mucosas contra el COVID-19 utilizando el sistema adyuvante QAC (quil-A quitosano). Demostraron que los ratones inmunizados con pQAC / MVA-CoV neutralizaban eficazmente el SARS-CoV-2 de tipo salvaje.

Descubrieron que solo la estrategia de inmunización intranasal heteróloga provocaba anticuerpos neutralizantes contra el SARS-CoV-2 en suero y lavado broncoalveolar de ratones. Este hallazgo sugiere que se trata de una vacuna protectora. Informaron que esta estrategia condujo a la inducción de respuestas de células T tipo 1 y tipo 17 y células T polifuncionales que expresan múltiples citocinas tipo 1 (p. Ej., IFN-γ, TNFα, IL-2) en los pulmones y bazos de los vacunados. ratones.

Los investigadores encontraron que la estrategia de vacuna homóloga de plásmido condujo a la inducción de células T locales mono y polifuncionales que secretan IFN-γ.

Los investigadores señalaron que se podrían usar múltiples construcciones de vacunas juntas para inmunizar a los pacientes de manera efectiva.

En el estudio, los investigadores han utilizado 1) vacunas vectorizadas (de ADN y virales), porque los plásmidos que codifican antígenos se pueden desarrollar en unos pocos días con las tecnologías actuales de síntesis de genes rápidas y económicas, y 2) vacunas vectorizadas virales como la Vaccinia Ankara modificada ( MVA): ya se han establecido procesos de producción a gran escala altamente eficientes.

Generación de respuestas inmunes humorales en ratones C57BL / 6 tras la inmunización con diferentes construcciones de vacunas. (a) Esquema para la construcción de la vacuna y el protocolo de inmunización utilizando grupos de ratones C57BL / 6 vacunados con 3 dosis de pQAC-CoV (IN) o pQAC-CoV (IM) con un intervalo de 3 semanas. Otro grupo de ratones C57BL / 5 se vacunó con pQAC-CoV (IN) en la semana 0 seguido de refuerzo con MVA-CoV (IN) en la semana 6. (b) Títulos ELISA de IgG específica de SARS-CoV-2 S en suero de ratones, (c) Títulos ELISA de IgG específica del dominio de unión al receptor de pico (RBD) del SARS-CoV-2 en suero de ratones y (d) Títulos ELISA de IgA específica de SARS-CoV-2 S en lavado broncoalveolar (BAL), la significancia (*, p <0,05, ****, p <0,0001) se determinó mediante ANOVA de dos vías. Los datos muestran la media SEM.

Si bien las vacunas de ADN son estables a la temperatura (sin necesidad de logística de cadena de frío), estas construcciones de ADN se degradan en vivo por DNases. Esto conduce a una absorción ineficaz por las células presentadoras de antígenos (APC) y, por tanto, provoca una baja inmunogenicidad.

Para superar este desafío en el uso de una vacuna de ADN, los investigadores han utilizado un sistema de administración articulado como el quitosano cargado con quil-A (QAC). El quitosano es un polisacárido natural biodegradable que se compleja con el ADN debido a su carga positiva. El quil-A es un potente adyuvante con propiedades tensioactivas suaves. El sistema adyuvante particulado QAC prolonga la liberación del plásmido activo que expresa antígenos.

En un estudio anterior, los investigadores demostraron que un ADN plasmídico encapsulado (pQAC) de QAC de 2 dosis que codifica el gen de la nucleocápside (N) contra el coronavirus aviar provocó respuestas robustas de células T sin complementar las respuestas humorales.

Con esta observación, los investigadores desarrollaron una estrategia heteróloga con ADN plasmídico encapsulado QAC (pQAC), seguido de un refuerzo de MVA, esperando una respuesta inmune más amplia. Tanto los plásmidos pQAC (pQAC-CoV) como el vector MVA (MVA-CoV) fueron diseñados para expresar los antígenos S (pico) y N (nucleocápside) codificados por el SARS-CoV-2 de la fase temprana del COVID-19. pandemia.

Los investigadores observaron que pQAC / MVA-CoV inducía anticuerpos neutralizantes tanto sistémicos como locales en ratones (cuando se inmunizaban por vía intranasal), complementados con respuestas celulares Th17 localizadas. Además, informaron que los ratones vacunados solo con vectores plasmídicos (pQAC-CoV) generaron respuestas celulares significativas de tipo 1 y tipo 17 (Tc17 o Th17). Discutieron en detalle la respuesta inmune local y sistémica en el artículo.

Con base en los estudios informados sobre los niveles de anticuerpos anti-SARS, células B de memoria y células T, los investigadores han observado que las vacunas que se basan únicamente en una respuesta de anticuerpos neutralizantes (que disminuye dentro de los 3 meses posteriores a la recuperación) pueden no conferir mucho tiempo. -término de protección contra el SARS-CoV-2 y otros coronavirus.

Teniendo esto en cuenta, los investigadores han estudiado vacunas contra el SARS-CoV-2, que pueden inducir una respuesta inmunitaria tanto humoral como celular. Claramente, esto puede proporcionar una respuesta inmune protectora duradera que las vacunas que solo se enfocan en neutralizar anticuerpos.

“Actualmente, la mayoría de las vacunas de ADN experimentales solo se pueden administrar por vía intramuscular, lo que limita la inmunidad de la mucosa, que es fundamental para reducir la infección viral”.

Con nuevas enfermedades infecciosas, siempre existe la necesidad de nuevas vacunas. Las vacunas diseñadas con procesos que están bien estandarizados permiten su utilidad durante una pandemia como la COVID-19. Las construcciones de vacunas personalizables ofrecen programas de vacunación muy flexibles. Debido a que la vacunación heteróloga provocó respuestas inmunitarias humorales y de células T tanto locales como sistémicas, los investigadores han postulado que la estrategia de la vacuna heteróloga podría ser mejor para proporcionar inmunidad esterilizante contra el SARS-CoV-2.