Вакцины против COVID19. Перспективный дебютант – «дизайнерские» наночастицы
prof_afv — 04.11.2020
Сегодняшний пост вряд ли вызовет бурную дискуссию. Он посвящён новой вакцинной платформе, пока апробированной только в опытах на мышах. «Догнать» вакцины-кандидаты, которые сейчас находятся в Фазе 3 клинических испытаний, препарат, сделанный на этой платформе, в обозримом будущем не сможет. Но технология, на мой взгляд, очень перспективна. В принципе, эта технологи, является одним из высокотехнологичных вариантов создания субъединичных вакцин. Ключ к успеху при разработке субъединичной противовирусной вакцины это знание того, какой его антиген является протективным. Если это известно, остаётся «всего лишь» получить соответствующий очищенный белок (в случае вирусов протективный антиген это всегда белок) и сделать из него высокоиммуногенный препарат, который будет вызывать протективный иммунный ответ.
Классические субъединичные вакцины получают, очищая необходимый белок из вируса. Вируса для этого нужно очень много. Очищенные вирусные белки, как правило, слабо иммуногенны. Частично эта проблема компенсируется с помощью адъювантов – усилителей иммунного ответа. Давно замечено, что те же самые «субъединицы» будучи в составе вирусной частицы значительно более иммуногенны. Эта «подсказка природы» в субъединичных вакцинах была использована впервые при создании вакцины против вируса гепатита В. В этом случае вообще повезло - оказалось, что протективный очищенный антиген вируса гепатита В (белок HВsAg) способен «самособираться» в вирусоподобные частицы (virus-like particles – VLP). Сейчас бы их назвали «наночастицы», но в то время приставка «нано» ещё не вошла в моду. Состоящая из HВsAg-VLP вакцина против гепатита В оказалось очень успешной. Между прочим, субъединичная вакцина против вируса папилломы человека (ВПЧ) также состоит из протективного антигена ВПЧ в форме VLP (подробнее об этой вакцине здесь: https://prof-afv.livejournal.com/46208.html ).
Однако не каждый вирусный белок, из которого предполагается сделать субъединичную вакцину, «готов» к самосборке в VLP. Для того, чтобы «заставить» его это сделать нужно придумывать различные «трюки» и этими секретами разработчики вакцин не склонны делиться. Скажем, перспективная вакцина-кандидат против COVID-19 фирмы Novavax состоит из белка S вируса SARS-CoV-2 в форме «наночастиц» (по сути те же VLP). Но как эти наночастицы сделаны это секрет фирмы. Подробнее о вакцине Novavax здесь: https://prof-afv.livejournal.com/39693.html.
Привлекательность новой технологии состоит в том, что она выглядит универсальной – в ней используется «полуфабрикат» наночастиц, в которые относительно легко можно «вкраплять» белки – протективные антигены различных вирусов. Возможности этой технологии продемонстрированы на актуальном примере – SARS-CoV-2. Статья принята к печати в авторитетном журнале Cell. Её препринт здесь: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867420314501. Кстати, «рецепт приготовления» наночастиц довольно детально в ней описан.
Ключевыми элементами этой технологии являются два «дизайнерских» белка. Таких белков нет в природе. Они сконструированы таким образом, чтобы при смешивании растворов этих белков формировались наночастицы (их размер – 28 нанометров), имитирующие вирусы. Ниже рисунок (взят из статьи), который иллюстрирует этот «фокус»:
Обратите внимание, что один из белков (голубой) состоит из 3-х субъединиц (тример), а второй из 5 субъединиц (пентамер). Это важно, по-первых для формирования наночастиц, и во-вторых для того, чтобы «правильно» встроить в эти наночастицы активный компонент вакцины – протективный белок вируса. У коронавирусов предполагаемым протективным антигеном является гликопротеин S (он же – белок S или SPIKE). В оболочке вируса этот белок присутствует как тример. С помощью генно-инженерных манипуляций белок S (точнее нужный кусочек этого белка – RBD) можно прицепить к «голубому» дизайнерскому белку. Благодаря этому на поверхности искусственных наночастиц RBD, как и в природном вирусе, будет иметь форму «трилистника». Это очень важно для иммуногенности. Напомню, что RBD (receptor-binding domain) это участок белка S, который непосредственно участвует в связывании вируса с рецептором ACE2 и почти все эпитопы, с которыми связываются нейтрализующие антитела, находятся в его пределах.
RBD широко используется как антиген в тест-системах на антитела против SARS-CoV-2. Однако, все разработчики вакцин против COVID-19, дошедших до Фазы 3, для своих препаратов выбрали не RBD, а полноразмерный белок S или его оптимизированный вариант, который называется S-2P (подробнее об этом здесь: https://prof-afv.livejournal.com/34934.html). Этот выбор был вполне обоснован – сам по себе RBD слабо иммуногенен. Но, как убедительно продемонстрировано в статье, включение RBD в состав «дизайнерских» наночастиц резко повышает его иммуногенность и, по крайней мере, в экспериментах на мышах (в том числе и на «гуманизированных»), он обыграл S-2P. У этих наночастиц, помимо очень высокой иммуногенности, есть и другие достоинства. Одно из них очень важно в практическом плане – они достаточно стабильны при комнатной температуре. Tехнология производства наночастиц, в принципе, хорошо масштабируется. «Урожай» дизайнерских белков в клеточной линии-продуценте превосходит таковой при наработке рекомбинантного белка S-2P.
В том, что касается экспериментальных вакцин, я обычно скуп на комплименты. Но эта работа, на мой взгляд, это пример «высшего пилотажа» в этой области. А дойдёт ли дело до реальной вакцины, сказать пока невозможно. Многое ещё предстоит выяснить. Скажем, индуцируют ли эти наночастицы Т-клеточные ответы и, если да, то какого типа?
(с) Проф_АФВ
|
|
</> |
Тренды современного массажа: виды и их преимущества 
Вернисаж по пятницам. Котики, 13-е 
Природный газ - волны и циклы обновление 
Трям 
В Санкт-Петербурге иностранные специалисты толпой ходят по магазинам и крадут 
Ситуация в Сирии. 09.12.2024 
Приходил Дед Мороз... 
Гидроавиасалон-2006 в фотографиях Сергея Рябцева ч2-2. 
Два Рождественских концерта 
