Un estudio reciente publicado en la revista iCiencia informaron que las nanopartículas (NP) que presentan conjuntamente proteínas de punta de diferentes sarcovirus mejoran la amplitud de las respuestas neutralizantes.

Las vacunas contra la enfermedad del coronavirus 2019 (COVID-19) se basan en la proteína espiga de la cepa Wuhan-Ho del Síndrome Respiratorio Agudo Severo-1 (SARS-CoV-2). Las variantes mutantes de SARS-CoV-2 son menos sensibles a las respuestas inmunitarias provocadas por estas vacunas. Como tal, las vacunas que incorporan diversidad de secuencias pueden aumentar la protección contra nuevas variantes del SARS-CoV-2.

Anteriormente, los autores describieron una vacuna NP de dos componentes (I53-50) que inducía anticuerpos neutralizantes (nAbs) contra el SARS-CoV-2 en modelos animales. El I53-50 NP tiene una moldura de 20 componentes (I53-50A, componente A) y una moldura de cinco componentes de 12 (I53-50B, componente B). Los dos componentes se agregan en moléculas icosaédricas.

estancia: La exhibición conjunta de diversas proteínas de punta en nanopartículas amplía las respuestas de anticuerpos al virus sarcoide.

Estudio y resultados

En este estudio, los investigadores aprovecharon la plataforma I53-50 para mostrar conjuntamente diversas proteínas de punta y evaluar las respuestas inmunitarias. Primero, fusionaron el extremo N del componente A con el extremo C de la proteína espinosa de una variante beta a través de un conector de glicina-serina. Luego, después de la purificación, la proteína de fusión de la espiga A se mezcló con una cantidad igual del componente B para el ensamblaje.

Los NP de mosaico (que muestran conjuntamente diferentes proteínas de pico) se crearon mezclando proteínas de fusión de pico A apropiadas (de la cepa progenitora y la variante beta) en cantidades iguales antes de agregar el componente B. La microscopía electrónica de punto negativo confirmó la agregación de los NP. Un ensayo basado en interferometría de biocapa (BLI) reveló una fuerte unión a las NP progenitoras por medio de anticuerpos monoclonales (mAb).

De manera similar, los mAb específicos de Beta mostraron una fuerte unión a las NP que mostraban la proteína de pico Beta. Algunos mAb ancestrales (que no se unen al pico beta) y otros mAbs con potencia de pico beta baja mostraron una unión moderada a las NP de mosaico. Luego, los autores inmunizaron a los conejos en las semanas 0 y 4 con NP progenitoras, NP de punta beta o una mezcla de NP ancestrales y beta, o NP de mosaico, y los sangraron a las 0, 4 y 6 semanas.

Se realizó un ensayo de neutralización de pseudovirus para evaluar la neutralización de las variantes preocupantes (COV) del SARS-CoV-2, el SARS-CoV-1 y los CoV animales (pangolín GD, WIV1 y SHC014). La elevación de NP ancestrales resultó en nAb que fueron más efectivos contra la cepa ancestral pero más débiles contra las variantes, con títulos mucho más bajos contra las variantes Beta y Omicron.

Los títulos equivalentes de las NP Beta en espiga, cóctel y mosaico frente a la cepa ancestral, las variantes Alfa y Delta fueron similares pero mejoraron varias veces frente a las variantes Beta, Gamma y Omicron en relación con las variantes NP ancestrales. Todos los animales vacunados provocaron respuestas neutralizantes significativas contra el SARS-CoV-1 y los CoV animales.

A continuación, los investigadores generaron NP que mostraban picos de SARS-CoV-1 y mosaicos de NP que participaban en la visualización de picos de SARS-CoV-1 y SARS-CoV-2. Al igual que anteriormente, el ensayo basado en BLI confirmó la creación de NP en mosaico. A continuación, los investigadores evaluaron la inmunogenicidad del cóctel y el mosaico de las NP de los mutantes SARS-CoV-1 y SARS-CoV-2 en conejos y ratones.

Se inmunizaron ratones y conejos BALB/c con NP de cóctel o mosaico a las 0, 4 y 12 semanas y se les extrajo sangre a las 0 y 2 semanas después de la vacunación. Los autores volvieron a analizar los datos de estudios anteriores que utilizaron antígenos solubles del SARS-CoV-2 y NP para inmunizar conejos y ratones con el mismo régimen de dosificación. Los NP de pico de SARS-CoV-2 indujeron una neutralización 3 veces mayor que otras formulaciones inmunogénicas en ratones, aunque no estadísticamente significativo.

La inmunización con un pico de SARS-CoV-2 soluble indujo las respuestas neutralizantes más potentes contra los progenitores de SARS-CoV-2 en conejos. Las respuestas de nAb generadas por las NP de mosaico y el cóctel fueron más bajas que las generadas por el antígeno de pico soluble. Sin embargo, el título de nAb fue más efectivo con los NP de cóctel y mosaico contra el SARS-CoV-1 que con los antígenos o NP solubles del SARS-CoV-1.

Inmunogenicidad inducida por todos los nAbs contra CoV animal SHC014. El cóctel y el mosaicismo indujeron las respuestas de nAb más potentes contra SHC014. Los NP de cóctel y mosaico mostraron neutralización contra Pangolin GD CoV a niveles similares a los NP de pico de SARS-CoV-2. Finalmente, las muestras de suero de conejos inmunizados para la neutralización se analizaron contra compuestos orgánicos volátiles del SARS-CoV-2.

Los NP de cóctel y mosaico provocaron títulos de nAb aproximadamente dos o tres veces más bajos contra la cepa ancestral y los VOC que los inducidos por el antígeno soluble del SARS-CoV y los NP. La potencia neutralizante contra el SARS-CoV-2 aumentó después de la tercera inmunización (en la semana 12), con un aumento de 2 a 18 veces en la inmunizada con antígenos solubles o NP.

conclusiones

Los autores señalan que la inmunización con la proteína progenitora indujo las respuestas nAb más débiles contra el SARS-CoV-2 Omicron. Curiosamente, las respuestas de nAb contra la variante Omicron mejoraron mucho en la tercera inmunización. En resumen, los resultados muestran que las proteínas elevadas de diferentes variantes de SARS-CoV-2 y SARS-CoV-1 se pueden mostrar en la plataforma I53-50 NP para provocar respuestas de neutralización amplias. Además, las NP de mosaico que inducen inmunidad al virus sarcoide podrían proteger contra futuras variantes.