Valutazione preclinica della SARS producibile

Medicina delle comunicazioni volume 3, numero articolo: 116 (2023) Citare questo articolo

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Poiché la pandemia di COVID-19 continua ad evolversi, è necessario sviluppare nuovi vaccini che siano facilmente producibili e forniscano efficacia clinica contro le varianti emergenti di SARS-CoV-2. Le particelle simili a virus (VLP) che presentano l'antigene spike sulla loro superficie offrono notevoli vantaggi rispetto ad altri formati di antigeni vaccinali; tuttavia, gli attuali candidati ai vaccini VLP SARS-CoV-2 nello sviluppo clinico soffrono di sfide tra cui una bassa produttività volumetrica, una scarsa densità dell’antigene del picco, una glicosilazione proteica divergente guidata dalla piattaforma di espressione e complessi requisiti di elaborazione a monte/a valle. Nonostante il loro ampio utilizzo per la produzione di proteine ​​terapeutiche e la comprovata capacità di produrre VLP avvolte, le cellule ovariche di criceto cinese (CHO) sono raramente utilizzate per la produzione commerciale di vaccini basati su VLP.

Utilizzando cellule CHO, miravamo a produrre VLP che mostrassero il picco SARS-CoV-2 a lunghezza intera. La cromatografia di affinità è stata utilizzata per catturare le VLP rilasciate nel mezzo di coltura da cellule CHO ingegnerizzate che esprimono il picco. La struttura, il contenuto proteico e la glicosilazione dei picchi nelle VLP sono stati caratterizzati mediante diversi metodi biochimici e biofisici. In vivo, la generazione di anticorpi neutralizzanti e la protezione contro l’infezione da SARS-CoV-2 è stata testata in modelli di topo e criceto.

Dimostriamo che la sovraespressione dei picchi nelle cellule CHO è sufficiente da sola per generare titoli VLP elevati. Questi VLP evocano il virus nativo ma con una densità di picchi almeno tre volte superiore. In vivo, i VLP purificati suscitano una forte immunità umorale e cellulare a livelli di dose di nanogrammi che garantiscono protezione contro l’infezione da SARS-CoV-2.

I nostri risultati mostrano che le cellule CHO sono suscettibili alla produzione efficiente di titoli elevati di un antigene vaccinale VLP a base di proteine ​​​​spike potentemente immunogenico.

Le particelle simili ai virus (VLP) hanno una struttura simile ai virus ma non possono causare infezioni o malattie. Se le VLP vengono iniettate nell'organismo producono una risposta immunitaria simile a quella osservata in seguito all'infezione da parte di un virus. Ciò significa che le VLP possono essere utilizzate come vaccini contro i virus che causano malattie nelle persone. Molti farmaci, chiamati biologici, sono prodotti utilizzando cellule viventi, comprese le cellule originariamente derivate dalle ovaie di criceto cinese (cellule CHO). Abbiamo sviluppato un metodo semplice per produrre VLP simili al virus SARS-CoV-2 nelle cellule CHO. Mostriamo che la vaccinazione dei roditori con queste VLP impedisce loro di ammalarsi in seguito all’infezione da SARS-CoV-2. Questi VLP potrebbero diventare parte di un vaccino alternativo e facilmente prodotto per la prevenzione del COVID-19 negli esseri umani.

Alla ricerca di vaccini sicuri, economici ed efficaci contro la sindrome respiratoria acuta grave coronavirus 2 (SARS-CoV-2), è stata esplorata una serie di strategie di produzione e distribuzione dell’antigene. Negli Stati Uniti e in Canada, i primi vaccini approvati erano basati sull’espressione dell’antigene spike (S) indotta da mRNA o vettori adenovirali da parte delle cellule ospiti1. I vaccini antigenici purificati e adiuvati, che possono consistere di proteine ​​S (intera lunghezza o frammenti) come Nuvaxovid (Novavax) e VidPrevtyn (Sanofi/GSK), o VLP decorati con S come Covifenz (Medicago), sono stati più lenti a svilupparsi ma hanno guadagnato importanza con le recenti approvazioni da parte delle autorità di regolamentazione. A questo proposito, Novavax NVX‑COV2373, contenente la sequenza ancestrale S, ha dimostrato, dopo tre dosi, di generare titoli medi geometrici (GMT) più robusti di anticorpi neutralizzanti contro il sottolignaggio Omicron BA.1 rispetto al vaccino a mRNA BNT162b2. Allo stesso modo, rispetto al Comirnaty originale (Pfizer BioNTech), dosi di richiamo di VidPrevtyn in diversi studi clinici hanno dimostrato di ripristinare l’immunità contro diverse varianti di SARS-CoV-2 con una maggiore attività neutralizzante contro Omicron BA.13. Le VLP che mostrano la proteina S ricordano strutturalmente i virus wild-type4, promuovendo un'elevata immunogenicità grazie alla loro serie ripetitiva di antigeni che induce forti risposte Th1/Th2. Ulteriori vantaggi dei VLP come antigeni vaccinali includono stabilità alla conservazione, forte riconoscimento e assorbimento da parte delle cellule periferiche presentanti l'antigene (APC); Le VLP eliminano inoltre il rischio di ceppi revertanti e la potenziale perdita di epitopi neutralizzanti chiave associati a virus attenuati e inattivati5,6,7,8.