نامزد جدید واکسن کووید-19 آلوم DCFHP، حفاظت بادوام و طیف گسترده ای را در پستانداران غیر انسانی نشان می دهد.

همه گیر بیماری کروناویروس 2019 (COVID-19) که ناشی از سندرم حاد تنفسی ویروس کرونا 2 (SARS-CoV-2) است، بیش از 6.89 میلیون نفر را در سراسر جهان گرفته است.

استقرار سریع واکسن‌های کووید-19 از حدود 14 میلیون مرگ در سال اول اجرای آن جلوگیری کرده است. به دنبال ظهور انواع جدید SARS-CoV-2، کارایی واکسن‌های موجود COVID-19 کاهش یافته است.

مطالعه: یک واکسن نانوذرات کووید-۱۹ مبتنی بر فریتین که آنتی‌سرم‌های خنثی‌کننده قوی، بادوام و طیف گسترده را در پستانداران غیر انسانی ایجاد می‌کند. اعتبار تصویر: ماریان ویو / Shutterstock.com

محدودیت‌های واکسن‌های فعلی COVID-19

در ماه مه 2022، سازمان بهداشت جهانی (WHO) تخمین زد که حدود یک میلیارد نفر در سراسر جهان علیه کووید-19 واکسینه نشده اند. مسئله مقرون به صرفه بودن واکسن کووید-19، واکسیناسیون انبوه را به میزان قابل توجهی محدود کرده است، زیرا اکثر واکسن های موجود به نگهداری و حمل و نقل در دمای پایین نیاز دارند که هزینه برنامه های واکسن را افزایش می دهد.

فقدان حفاظت ایمنی پایدار پس از واکسیناسیون COVID-19 یا عفونت طبیعی نیز از ریشه کنی SARS-CoV-2 جلوگیری کرده است. علاوه بر این، ظهور انواع نگران کننده SARS-CoV-2 (VOCs) که می توانند از محافظت ایمنی ناشی از واکسیناسیون یا عفونت طبیعی جلوگیری کنند، منجر به افزایش مداوم عفونت ها در سطح جهان شده است.

واکسن S∆C-Fer COVID-19

مطالعات قبلی نشان داده‌اند که واکسن‌های پروتئینی مبتنی بر فناوری نانو برای سلول‌های دندریتیک ارائه‌دهنده آنتی‌ژن آسان‌تر در دسترس هستند. ارائه چند ظرفیتی آنتی ژن که توسط نانوذرات تسهیل می شود، خوشه بندی گیرنده و فعال سازی سلول های B را افزایش می دهد.

واکسن‌های نانوذرات مبتنی بر فریتین با پاسخ‌های ایمنی هومورال قوی در برابر SARS-CoV-2 و همچنین پروفایل‌های اثربخشی و ایمنی قابل توجهی مرتبط هستند. یک واکسن مبتنی بر نانوذرات پروتئینی، S∆C-Fer، حاوی یک محل برش پلی بازیک غیرفعال است که نشان داده شده است که تیترهای خنثی کننده را بهبود می بخشد. قابل ذکر است، S∆C-Fer همچنین شامل جایگزین‌های تثبیت‌کننده پیش‌فیوژن 2-پرولین (2P) است که در واکسن‌های اسید ریبونوکلئیک (mRNA) پیام‌رسان COVID-19 تایید شده توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) وجود داشت.

نامزد واکسن S∆C-Fer همچنین حاوی حذف 70 باقی مانده اسید آمینه از C-پایانه اکتودومین سنبله است. این حذف حذف یک منطقه بسیار انعطاف پذیر که حاوی اپی توپ های خطی ایمونودومینانت بود را فعال کرد.

در مقایسه با سایر واکسن‌های آزمایش‌شده در مدل‌های موش، این پروتئین سنبله اصلاح‌شده روی یک نانوذره فریتین ظرفیت خنثی‌سازی بهتری را در آنتی‌سرم القایی نشان داد.

در مورد مطالعه

اخیرا ارتباطات طبیعت مطالعه نسخه به روز شده S∆C-Fer را معرفی کرد که Delta-C70-Ferritin-HexaPro (DCFHP) نامیده می شود. جایگزین‌های تثبیت‌کننده 2P که قبلاً وجود داشت، با چهار جایگزینی پرولین تکمیل شد تا یک فرم جایگزین شش پرولین (HexaPro) از واکسن ایجاد شود.

DCFHP را می توان در رده سلولی تخمدان همستر چینی (CHO) تولید کرد. DCFHP نسبت به S∆C-Fer نسبت به دناتوره شدن حرارتی پایدارتر بود.

این واکسن مبتنی بر نانو COVID-19 حاوی آلوم DCFHP است که در آن آنتی ژن DCFHP با هیدروکسید آلومینیوم (آلوم) ساخته شده است. ادجوانت نمک آلومینیوم یک ادجوانت رایج در واکسن های انسانی است که تاییدیه FDA و سایر نهادهای نظارتی جهانی را دریافت کرده است. نکته مهم این است که زاج همچنین در واکسن های نوزادان علیه دیفتری-کزاز- سیاه سرفه (DTaP)، هپاتیت B و هموفیلوس آنفولانزا نوع b (Hib) استفاده شده است و دارای مشخصات ایمنی استثنایی است.

یافته های مطالعه

DCFHP-alum یک پاسخ ایمنی قوی و بادوام را در موش ها در برابر VOCs SARS-CoV-2 ایجاد می کند. نکته مهم این است که این کاندید واکسن همچنین حداقل به مدت 14 روز در دماهای گسترده از 4 درجه سانتیگراد تا 37 درجه سانتیگراد پایدار ماند.

هزینه پیش‌بینی‌شده پایین، تولید در مقیاس بالا و پاسخ آنتی‌بادی وسیع الطیف، آلوم DCFHP را به یک جایگزین مطلوب برای واکسن کووید-۱۹ تبدیل کرده است. هزاران دوز واکسن DCFHP در هر لیتر از کشت سلولی مهندسی شده CHO-K1 می تواند تولید شود اگر دوز واکسن کمتر از 100 میکروگرم و بازده خالص سازی 10 درصد یا بیشتر به دست آید.

ماکاک‌های رزوس که تحت دو دوز عضلانی آلوم DCFHP قرار گرفتند، آنتی‌بادی‌های بادوام، قوی و به طور کلی خنثی‌کننده تولید کردند. این آنتی‌بادی‌ها در برابر SARS-CoV-2 VOCs، مانند زیرمجموعه‌های Omicron BA.4/5 و BQ بسیار مؤثر بودند و پاسخ ایمنی متعادل Th1 و Th2 را القا کردند. نکته مهم، این پاسخ های آنتی بادی برای بیش از 250 روز ادامه داشت.

آنتی سرم های پستانداران غیر انسانی (NHPs) فعالیت خنثی سازی قوی و مداومی را در برابر شبه ویروس SARS-CoV-1 نشان دادند. NHP ها همچنین پس از یک سال دوز تقویت کننده DCFHP-alum را دریافت کردند که پاسخ آنتی بادی خنثی کننده قوی، طیف گسترده و غیرقابل توصیفی را ایجاد کرد.

نتیجه گیری

مشخص شد که واکسن جدید DCFHP-alum COVID-19 برای واکسیناسیون انبوه مقرون به صرفه و موثر است. بر اساس نتایج تجربی، یک برنامه واکسیناسیون تقویت‌کننده کم‌تکرار یک‌بار در سال، آنتی‌بادی‌های مؤثر، قوی و پایداری را علیه سویه اجدادی SARS-CoV-2 و همچنین انواع آن فراهم می‌کند.

اگر نتایج NHP در آزمایش‌های بالینی بازتولید شود، DCFHP-alum می‌تواند به عنوان یک واکسن تقویت‌کننده در افرادی که با واکسن‌های مختلف SARS-CoV-2 واکسینه شده‌اند استفاده شود. این نامزد واکسن همچنین در افراد واکسینه نشده با سابقه کووید-19 موثر باقی می ماند.