Le premier vaccin COVID-19 de nouvelle génération combine trois technologies

La première génération de COVID-19 vaccins ont été très efficaces, mais ont aussi des limites : leur efficacité peut décliner sans injection de rappel, et ils peuvent être moins efficaces contre certaines variantes. Désormais, les scientifiques de L’Institut Wistar ont développé un vaccin plus ciblé qui, dans les études animales, montre une protection plus forte, plus large et plus durable en une seule dose faible.

Le vaccin combine trois technologies : focalisation immunitaire, nanoparticules auto-assemblées et ADN livraison – sur une seule plate-forme pour la première fois. En plus de ses autres avantages, le vaccin pourrait être conservé à température ambiante, ce qui le rendrait potentiellement plus facile à transporter vers des sites éloignés ou en développement que les vaccins à ARNm existants, qui nécessitent un stockage frigorifique spécialisé.

« Il s’agit de l’un des premiers vaccins de nouvelle génération qui auront des fonctionnalités plus avancées et une protection plus large », a déclaré Daniel Kulp, Ph.D., professeur agrégé au Vaccine & Centre d’immunothérapie de l’Institut Wistar et auteur correspondant de l’étude.

L’article, « Nucleic acid delivery of immuno-focused SRAS-Les nanoparticules de CoV-2 entraînent une immunogénicité rapide et puissante capable d’une protection à dose unique », a été publié dans la revue Rapports de cellule.

Les vaccins existants comprennent un domaine de liaison au récepteur non modifié de SRAS-Protéine de pointe CoV-2. Le nouveau vaccin comprend un domaine de liaison aux récepteurs conçu de manière rationnelle à l’aide de méthodologies de conception computationnelles et basées sur la structure. Le domaine de liaison au récepteur modifié bloque les sites de « distraction immunitaire » et peut donc susciter des niveaux plus élevés d’anticorps protecteurs et neutralisants.

Les chercheurs ont ensuite utilisé des protéines naturellement auto-assemblées pour former des nanoparticules qui affichent ces immunogènes hautement modifiés. En s’organisant en structures ressemblant à un véritable virus, les nanoparticules sont plus facilement reconnues par le système immunitaire et transportées vers les centres germinatifs, où elles activent les lymphocytes B qui produisent des anticorps protecteurs.

Utilisant une technologie d’administration de vaccins à base d’acide nucléique similaire à l’ARNm, le vaccin à nanoparticules est codé en ADN et délivré dans les cellules, donnant ainsi des instructions génétiques au corps pour construire l’immunogène en interne. Il s’agit d’une avancée par rapport aux vaccins traditionnels qui doivent être fabriqués dans des usines spécialisées via des processus de production de vaccins complexes. Contrairement à d’autres vaccins, le Dr Kulp a noté qu’un avantage du ADN plate-forme est qu’elle ne nécessite pas de réfrigération et qu’elle peut également être rapidement reformulée pour cibler de nouvelles variantes.

Dans des modèles animaux, les chercheurs ont découvert que le ADN Le vaccin à base de nanoparticules immuno-focalisé produit des niveaux beaucoup plus élevés d’anticorps neutralisants que le vaccin qui n’était pas immuno-focalisé.

« Une difficulté avec les vaccins actuels est que les anticorps neutralisants diminuent avec le temps », a déclaré Kulp. Le vaccin à nanoparticules a produit des réponses durables après une seule immunisation jusqu’à six mois chez la souris, contrairement à ce que nous voyons avec les SRAS-Les vaccins CoV-2 chez l’homme.

Le test ultime pour SRAS-Les candidats vaccins CoV-2 sont une protection contre la mort dans SRAS-Expériences de provocation CoV-2. Les chercheurs ont découvert que dans un modèle de provocation létale, 100 % des souris ayant reçu le vaccin à base de nanoparticules immuno-focalisées étaient protégées de la mort avec une seule faible dose. La plupart des souris qui ont reçu le vaccin standard focalisé non immunitaire sont mortes dans les 10 jours suivant la provocation.

L’évaluation du vaccin a été menée à la fois sur des souris de type sauvage et sur des souris génétiquement modifiées pour imiter le système immunitaire humain, a-t-il noté.

Même sans être mis à jour, le vaccin à focalisation immunitaire a montré un niveau de production d’anticorps comparable à Delta et à d’autres variantes, a déclaré Kulp. C’est en partie à cause de l’approche de focalisation immunitaire elle-même, a-t-il noté ; en bloquant des parties du domaine de liaison réceptif dans le but d’inhiber les anticorps non neutralisants, il bloque également de nombreuses zones affectées par les mutations des protéines de pointe. Des études sur la variante Omicron sont en cours.

Les chercheurs recherchent des fonds pour commencer les essais humains du vaccin.

Co-auteur David B. Weiner, Ph.D., vice-président exécutif, directeur du Vaccine & Centre d’immunothérapie et le WW Le professeur Smith Charitable Trust en recherche sur le cancer, à l’Institut Wistar, a déclaré que le vaccin pourrait constituer un pas en avant nécessaire pour améliorer la protection contre COVID-19.

« Les effets actuels du vaccin sur la réduction de la transmission des SRAS-Les variantes de CoV-2 préoccupantes, notamment Delta et Omicron, pourraient être améliorées pour leur étendue de protection ainsi que leur puissance immunitaire », a déclaré Weiner. « Cette étude démontre que l’utilisation d’une approche d’acide nucléique combinée à un assemblage structurel in vivo d’une nanoparticule à focalisation immunitaire sur les glycanes entraîne une protection et une neutralisation uniques contre diverses variantes préoccupantes dans une formulation économe en dose. Des études supplémentaires de cette approche vaccinale pour SRAS-CoV-2 semble opportun et important.

Référence: Konrath KM, Liaw K, Wu Y, et al. L’administration d’acide nucléique de nanoparticules de SRAS-CoV-2 à focalisation immunitaire entraîne une immunogénicité rapide et puissante capable d’une protection à dose unique. Rapports de cellule. 2022;38(5). doi : 10.1016/j.celrep.2022.110318.

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