В недавнем исследовании, опубликованном на сервере препринтов bioRxiv *, исследователи оценили эффективность контролируемой самовоспроизводящейся вакцины на основе рибонуклеиновой кислоты (ц-срРНК) против коронавируса тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2).

Нынешняя пандемия SARS-CoV-2 способствовала разработке новых типов вакцин, а также адаптации существующих платформ вакцинации к SARS-CoV-2. Вакцины на основе матричной РНК (мРНК), созданные Pfizer/BioNTech и Moderna, в частности, были одними из первых, которые были обнародованы, и широко использовались. срРНК также использовалась в качестве альтернативного метода РНК-вакцины . В отличие от мРНК, срРНК кодирует как интересующий ген или гены, так и РНК-зависимую РНК-полимеразу, предлагая дополнительные преимущества, включая пролонгированную экспрессию и минимизацию использования модифицированных нуклеотидов.

Исследование: Контролируемая самореплицирующаяся РНК-вакцина, введенная внутрикожно, вызывает преимущественно клеточный иммунитет . Кредит изображения: НИАИД

Об исследовании

Используя к-срРНК в качестве платформы, команда создала вакцину против SARS-CoV-2 и продемонстрировала, что при внутрикожном применении к-срРНК обладает желаемыми свойствами, необходимыми для вакцины, индуцирующей Т-клетки.

Группа разработала первоначальный РНК-вектор в соответствии с широко используемым штаммом TRD вместе с несколькими незначительными изменениями последовательности, включая A551D и P1308S, которые также присутствуют в других векторах срРНК, и укорочением 3′-UTR, которое короче, чем в обычных векторах. векторы срРНК. срРНК, которая может оптимально функционировать примерно при 33°C, была получена путем мутации неструктурных белков первого РНК-вектора и тестирования уровней экспрессии, отмеченных при 33°C и 37°C, соответствующих интересующему гену, закодированному в субгеномной области. . Эта транскрибируемая in vitro мРНК была названа к-срРНК, в частности, к-срРНК1.

Команда внутрикожно вводила мышам c-srRNA1, кодирующую ген люциферазы (c-srRNA1-LUC), чтобы определить, функционирует ли c-srRNA1 in vivo в коже. В качестве контроля использовали модифицированную 5-метоксиуридином (5 мЕд) синтетическую мРНК, кодирующую LUC (мРНК-LUC). С помощью устройства биолюминесцентной визуализации была обнаружена и измерена активность люциферазы. Кроме того, исследователи создали c-srRNA1, которая экспрессирует рецептор-связывающий домен шиповидного белка SARS-CoV-2 (RBD), чтобы оценить жизнеспособность векторов c-srRNA1 для вакцинации.

Мышей первоначально внутрикожно иммунизировали белком, чтобы определить, можно ли использовать вакцину к-срРНК в качестве бустерной дозы. Затем мышам вводили внутрикожные инъекции белка RBD плюс адъювант EXG-5003, EXG-5003o (c-srRNA3, кодирующий вариант RBD Omicron SARS-CoV-2) или плацебо через четырнадцать дней.

Полученные результаты

Экспрессия люциферазы in vivo была продемонстрирована визуализацией люциферазы благодаря внутрикожной инъекции голой РНК, кодирующей люциферазу. Тем не менее, c-srRNA1-LUC-управляемая экспрессия люциферазы сохранялась in vivo в течение почти месяца, предположительно, благодаря ее саморепликации. Однако экспрессия LUC in vivo, индуцированная мРНК-LUC, присутствовала только в течение одной недели. Кроме того, уровень экспрессии LUC был в 10–100 раз выше у реципиентов c-srRNA1-LUC, чем у реципиентов мРНК-LUC.

Примечательно, что экспрессия люциферазы не была обнаружена в частях тела мышей, таких как внутренние органы или в неинъецированных участках кожи реципиентов. Прямая инъекция в скелетную мышцу также не вызывала какой-либо активности люциферазы. Это открытие свидетельствует о том, что чувствительная к температуре c-srRNA1-LUC не проявляет репликации или экспрессии люциферазы в недопустимых условиях.

IFN-секретирующие клетки, которые характерны для CD4+ Т-хелперных (Th) клеток типа 1 и CD8+ цитотоксических Т-клеток , были получены с помощью РНК-вакцины EXG-5003 и индуцировали клеточный иммунитет против RBD SARS-CoV-2. Вакцинация EXG-5003, напротив, очень слабо стимулировала IL4-секретирующие клетки, которые типичны для CD4+ (Th-клеток) типа 2. Полученные данные показали, что внутрикожная доставка EXG-5003 индуцирует Th1-доминантный клеточный иммунный ответ против SARS-CoV- 2 RBD, положительная характеристика вакцины, предназначенной для предотвращения вирусных заболеваний.

В отличие от группы RBD (1-й) + PBO (2-й), группа RBD (1-й) + RBD (2-й) была способна вызывать клеточный иммунитет. Это показало, что в то время как однократная внутрикожная инъекция вакцины c-srRNA достаточна для проявления клеточного иммунитета, однократная доза внутрикожной белковой вакцины практически не вызывает клеточного иммунитета. Кроме того, группы RBD (1-я) + EXG-5003 (2-я) и EXG-5003o (2-я) индуцировали клеточный иммунитет. При первой иммунизации белком RBD и адъювантом наблюдалась только очень легкая индукция антител. С другой стороны, способность прививок к-срРНК генерировать антитела была сравнима со второй иммунизацией адъювантным белком. Следовательно, вакцины к-срРНК могут служить адъювантами как для клеточного, так и для гуморального иммунитета.

Вывод

Результаты исследования продемонстрировали разработку бустерной вакцины против SARS-CoV-2 с использованием к-срРНК, которая включала шиповидные RBD в качестве вирусных поверхностных белков и консервативные нуклеопротеины в качестве вирусных неповерхностных белков. Исследователи считают, что эта вакцина потенциально может иммунизировать реципиентов против SARS-CoV-2 и его вариантов, обеспечивая при этом важный подход к активации клеточного иммунитета против нескольких патогенов.

*Важное замечание

bioRxiv публикует предварительные научные отчеты, которые не рецензируются экспертами и, следовательно, не должны рассматриваться как окончательные, направляющие клиническую практику/поведение, связанное со здоровьем, или рассматриваться как установленная информация.