Создание вакцины против COVID-19

Ученые UNM применяют свои вирусоподобные частицы, в которых используются взаимозаменяемые части, для борьбы с вирусом, вызывающим COVID-19.

Дэвид Пибоди, доктор философии, и Брайс Чакериан, доктор философии, создают вакцины из частиц, которые противоположны троянским коням: они выглядят смертельно опасными снаружи, но безвредны внутри.

Идея, по словам Пибоди, состоит в том, чтобы заставить тело поверить в то, что оно заражено микроскопическим противником. Реакция организма на предполагаемую инфекцию подготавливает его к нападению реального врага.

Ученые из Университета Нью-Мексико, Пибоди и Чакериан используют годовой грант в размере 250,000 19 долларов для создания вакцины для защиты от COVID-XNUMX с использованием разработанных ими вирусоподобных частиц.

Сферические частицы производятся бактериями и могут выглядеть как что угодно опасное: паразит, раковая клетка, вирус. Пибоди может генетически сконструировать частицы так, чтобы они отображали часть поверхностных белков паразита, клетки или вируса - часть, называемую эпитопом - снаружи. Повторяющийся рисунок эпитопа побуждает иммунную систему активно реагировать и формировать антитела против эпитопа.

Однако украшения вирусоподобных частиц эпитопами снаружи недостаточно, чтобы предотвратить болезнь. Антитела имеют такую ​​же уникальную форму, как и эпитопы, с которыми они связываются. Чакериан объясняет, что не все антитела могут остановить вирус.

«Для вирусных вакцин цель состоит в том, чтобы производить нейтрализующие антитела», - говорит он. «Это антитело, которое может прикрепляться к вирусу и затем эффективно предотвращать заражение вирусом клетки».

Чтобы сделать вакцину против COVID-19, Чакериан и Пибоди используют знания о геноме вируса SARS-CoV-2, вызывающего респираторное заболевание.

Пибоди резюмирует: «Мы создаем вирусоподобную частицу, которая отображает на своей поверхности частицы SARS-CoV-2. И если эти частицы SARS-CoV-2 вызывают выработку антител, которые нейтрализуют вирус, это вакцина».

Пибоди и Чакериан говорят, что они могут быстро создавать вакцины-кандидаты, и у них есть система, которая может направлять иммунную систему на ответ на определенные эпитопы. Ранее их вирусоподобные частицы использовались для создания вакцин, направленных против вируса папилломы человека, малярии и даже метастатических клеток рака груди.

«Целью, - говорит Чакериан, - была бы разработка вакцины, которая вырабатывала бы сильную и длительную реакцию на те части вируса, которые имеют решающее значение для его функции».

Пибоди и Чакериан не знают, на какие части вируса SARS-CoV-2 нацелены, но они могут делать обоснованные предположения. Помимо последовательности генома вируса SARS-CoV-2, у них есть информация о том, как иммунная система людей отреагировала на аналогичный вирус во время вспышки атипичной пневмонии в 2003 году. Пибоди говорит, что эти два вируса достаточно похожи по структуре, что, вероятно, имеют общие критические значения. эпитопы.

Но каждый кандидат на вакцину должен быть протестирован на его способность вырабатывать антитела, которые блокируют проникновение вируса в клетку. Тестирование требует времени и научной группы. В команду Пибоди и Чакериан входят Стивен Брэдфут, доктор философии из Центра глобального здравоохранения ЕНД, и Кэтрин Фритце, доктор философии, и Элисон Келл, доктор философии, из Департамента молекулярной генетики и микробиологии ЕНД.

Чтобы создать цепочку возможных вакцин, Пибоди и Фритце выбирают потенциальные эпитопы-мишени и конструируют вирусоподобные частицы. Чакериан вакцинирует подопытных животных и собирает у них образцы крови. Он и Келл также проводят исследования, чтобы подтвердить, что вакцины действительно связываются с намеченными клеточными мишенями. А Брэдфют тестирует образцы крови животных, чтобы убедиться, что их антитела блокируют инфекцию.

Эта работа и эти испытания проводятся перед клиническими испытаниями. Однако, как только вакцина-кандидат проходит успешное клиническое испытание, Пибоди и Чакериан планируют работать с партнером и рассчитывают произвести большое количество вакцины за короткое время.

Однако клинические испытания могут занять годы, чтобы гарантировать безопасность и эффективность. Но Пибоди и Чакериан видят еще одно преимущество, которое могут предложить вирусоподобные частицы.

«Мы представляем мир, в котором есть технология платформы, предварительно одобренная для использования [на людях], со сменными частями, которые вы продаете, чтобы соответствовать любой угрозе, которую вы пытаетесь устранить», - говорит Пибоди. «[Так] что добавление еще одного эпитопа от другого агента будет одобрено быстрее, чем если бы вам пришлось начинать полностью с нуля».

Дэвид Пибоди, доктор философии, профессор кафедры молекулярной генетики и микробиологии Медицинской школы UNM и активный член Комплексного онкологического центра UNM.

Брайс Чакериан, доктор философии, является профессором и заместителем председателя кафедры молекулярной генетики и микробиологии Медицинской школы UNM и полноправным членом Универсального онкологического центра UNM.

Национальный институт рака при Национальных институтах здравоохранения поддерживает исследования, представленные в этой публикации под номером награды P30CA118100-15S5. Главный исследователь: Дэвид Пибоди, доктор философии. Авторы несут полную ответственность за содержание и не обязательно отражают официальную точку зрения Национальных институтов здравоохранения.