Kun COVID-19:n aiheuttava virus kehittyy ja leviää, tutkijat ja kliinikot kehittävät edelleen innovatiivisia tapoja torjua SARS-CoV-2:ta suunnittelemalla rokotteita ja hoitoja. Äskettäin julkaistussa tutkimuksessa tiede, tutkijat esittelevät rokotteen, joka suojaa eläimissä useilta beetakoronaviruksilta – virusperheeltä, johon kuuluvat SARS-, MERS- ja COVID-19-pandemioita aiheuttavat virukset.
Tutkimusta johti a Kalifornian teknillinen korkeakoulu johtama tutkimusryhmä Pamela Bjorkman. Bjorkman sanoo, että rokotteen suunnittelu, jolla on laaja suoja useita viruksia vastaan, on tärkeää, kun otetaan huomioon, että viimeisten kahden vuosikymmenen aikana on ilmaantunut useita SARSin kaltaisia viruksia.
"Emme voi ennustaa, mikä virus tai virukset eläinten suurista määristä kehittyvät tulevaisuudessa tartuttamaan ihmisiä aiheuttamaan uuden epidemian tai pandemian", Bjorkman sanoo Caltechin lehdistötiedotteessa. "Yritämme tehdä all-in-one-rokotteen, joka suojaa SARSin kaltaisia beetakoronaviruksia vastaan riippumatta siitä, mitkä eläinvirukset voivat kehittyä mahdollistamaan ihmisten tartunnan ja leviämisen. Tällainen rokote suojaa myös nykyisiltä ja tulevilta SARS-CoV-2-variantilta ilman päivitystarvetta."
Mosaiikkirokote tarjoaa laajan suojan
Bjorkmanin tiimi suunnitteli nanohiukkasrokotteen, joka koostuu kahdeksasta SARS-kaltaisesta beetakoronaviruksesta peräisin olevista piikkiproteiinifragmenteista käyttäen rokoteteknologiaa, jonka alun perin kehittävät yhteistyökumppanit Oxfordin yliopisto. Teoriassa, kun immuunijärjestelmä altistuu piikkiproteiinifragmenteille, jotka on kiinnitetty tähän niin kutsuttuun "mosaiikki" nanohiukkasrokotteeseen, se tuottaa laajan kirjon vasta-aineita, jotka reagoivat kaikkiin rokotteessa oleviin viruksiin.
Tutkijat suorittivat kokeita hiirillä, jotka oli geneettisesti muunneltu ekspressoimaan ihmisen ACE2-reseptoria, jota SARS-CoV-2 ja siihen liittyvät virukset käyttävät päästäkseen soluihin tartunnan jälkeen. He havaitsivat, että mosaiikkinanohiukkasrokotteella rokotetut eläimet tuottivat vasta-aineita kaikille viruksille, joiden fragmentteja rokotteessa oli.
Hiiret, jotka saivat rokotteen, joka sisälsi nanopartikkelin ilman piikkiproteiinifragmentteja, eivät selviytyneet SARS-CoV-2- tai SARS-CoV-infektiosta (joka aiheutti alkuperäisen SARS-pandemian 2000-luvun alussa). Vain SARS-CoV-2-piikkiproteiinifragmenteilla päällystetyllä nanopartikkelilla rokotetut selvisivät vain altistumisesta SARS-CoV-2:lle. Mosaiikkinanohiukkasella rokotetut hiiret eivät kuitenkaan vain selviytyneet altistumisesta SARS-CoV-2:lle, vaan ne olivat myös suojattuja SARS-CoV:lta, joka ei ollut yksi kahdeksasta rokotteeseen sisällytetystä beetakoronaviruksesta.
Tutkijat suorittivat samanlaisia kokeita kädellisillä käyttämällä mosaiikkinanohiukkasrokotetta. Jälleen eläimet selvisivät altistumisesta SARS-CoV-2:lle tai SARS-CoV:lle, ja niillä havaittiin vain vähän tai ei ollenkaan havaittavaa infektiota.
Nanohiukkaspohjainen rokote tarjoaa uuden lähestymistavan COVID-19-immuniteetille
Työskentely yhteistyökumppaneiden kanssa osoitteessa Fred Hutchinsonin syöpätutkimuskeskus, Bjorkmanin ryhmä havaitsi, että kädellisten rokotettuina kehittämät vasta-aineet vastasivat reseptoria sitovien domeenien yleisimmille elementeille, kuten piikkiproteiineille. Tämä tulos viittaa tutkijoiden mukaan siihen, että mosaiikkirokote voisi olla tehokas SARS-CoV-2:n uusia variantteja tai eläinten SARS-kaltaisia beetakoronaviruksia vastaan.
"[Mosaiikki]nanohiukkasilla rokotetut eläimet saivat aikaan vasta-aineita, jotka tunnistivat lähes jokaisen arvioimamme SARS:n kaltaisen beetakoronaviruskannan", sanoo ensimmäinen kirjoittaja. Alexander Cohen lehdistötiedotteessa. "Jotkut näistä viruksista voivat liittyä kantaan, joka aiheuttaa seuraavan SARS:n kaltaisen betakoronaviruksen puhkeamisen, joten todella haluamme jotain, joka kohdistuu tähän koko virusryhmään. Uskomme, että meillä on se."
Seuraavaksi: kliiniset tutkimukset
Mosaiikkinanohiukkasrokotteen tehokkuus on osoitettu sekä laboratorio- että eläintutkimuksissa, joten Bjorkman ja hänen yhteistyökumppaninsa valmistelevat nyt vaiheen 1 kliinistä tutkimusta rokotteen arvioimiseksi ihmisillä. Kokeeseen otetaan henkilöitä, jotka on rokotettu ja/tai aiemmin SARS-CoV-2-tartunnan saaneet. Eläinmallikokeet suoritetaan rinnakkain ihmistutkimusten kanssa vertaamaan immuunivasteita eläimillä, jotka on rokotettu nykyisellä COVID-19-rokotteella, vasteisiin eläimissä, jotka eivät ole altistuneet virukselle tai jotka eivät ole saaneet rokotetta.
