Investigadores del Centro Global de Investigación de Patógenos y Salud Humana de Cleveland Clinic han desarrollado una nueva y prometedora vacuna candidata a COVID-19 que utiliza nanotecnología y ha demostrado una gran eficacia en modelos preclínicos de enfermedades.
Según los nuevos hallazgos publicados en mBio , la vacuna produjo potentes anticuerpos neutralizantes entre los modelos preclínicos y también previno la infección y los síntomas de la enfermedad frente a la exposición al SARS-CoV-2 (el virus que causa el COVID-19). Una razón adicional para la apelación temprana de la vacuna candidata es que puede ser termoestable, lo que facilitaría su transporte y almacenamiento que las vacunas COVID-19 actualmente autorizadas.
"Nuestra vacuna candidata entrega antígenos para desencadenar una respuesta inmune a través de nanopartículas diseñadas a partir de ferritina, una proteína que se encuentra en casi todos los organismos vivos", dijo Jae Jung, PhD, director del Centro Global para la Investigación de Patógenos y Salud Humana y coautor principal en el estudio. "Esta proteína es un biomaterial atractivo para la administración de vacunas y medicamentos por muchas razones, incluido que no requiere un control estricto de la temperatura".
La vacuna candidata puede ser termoestable, lo que facilitaría su transporte y almacenamiento que las vacunas Covid-19
Dokyun (Leo) Kim, un estudiante de posgrado en el laboratorio del Dr. Jung y coautor del estudio, agregó: "Esto aliviaría drásticamente las limitaciones de envío y almacenamiento, que son desafíos que estamos experimentando actualmente en los esfuerzos de distribución nacional. ser beneficioso para la distribución a los países en desarrollo ".
Otros beneficios de las nanopartículas de proteínas incluyen minimizar el daño celular y proporcionar una inmunidad más fuerte en dosis más bajas que las vacunas tradicionales de subunidades de proteínas contra otros virus, como la influenza.
La vacuna del equipo utiliza las nanopartículas de ferritina para liberar fragmentos diminutos y debilitados de la región de la proteína pico del SARS-CoV-2 que se une selectivamente al punto de entrada humano del virus (este fragmento se denomina dominio de unión al receptor o RBD). . Cuando el SARS-CoV-2 RBD se une a la proteína humana llamada ACE2 (enzima convertidora de angiotensina 2), el virus puede ingresar a las células huésped y comenzar a replicarse.
ENSAYOS PRECLÍNICOS EN ANIMALES
Los investigadores probaron su candidata a vacuna en un modelo de hurón de COVID-19, que refleja la respuesta inmune humana y el desarrollo de la enfermedad mejor que otros modelos preclínicos. El Dr. Jung, una autoridad destacada en virología y cánceres inducidos por virus, desarrolló previamente el primer modelo de hurón COVID-19 del mundo, un descubrimiento que ha avanzado significativamente la investigación sobre la infección y transmisión del SARS-CoV-2.
En este estudio, los investigadores administraron una dosis inicial de la vacuna candidata seguida de dos vacunas de refuerzo administradas 14 y 28 días después. Un grupo recibió las vacunas por vía intramuscular, mientras que otro grupo las recibió tanto por vía intramuscular como intranasal.
Después del segundo refuerzo, todos los modelos vacunados produjeron fuertes anticuerpos neutralizantes. Esto sugiere que la exposición repetida al antígeno RBD preparó con éxito el sistema inmunológico para combatir rápidamente el virus.
Los pacientes con la vacuna de nanopartículas RBD estaban mejor protegidos de los síntomas clínicos y el daño pulmonar asociado con la infección
Unos días después del segundo refuerzo (31 días después de la dosis inicial de la vacuna), los investigadores expusieron los modelos a altas concentraciones de SARS-CoV-2. En comparación con el grupo de placebo que recibió vacunas con solo adyuvantes (los adyuvantes son ingredientes agregados que ayudan a que las vacunas funcionen mejor), los que recibieron la vacuna de nanopartículas RBD estaban mejor protegidos de los síntomas clínicos y el daño pulmonar asociado con la infección. Los hallazgos sugieren que la vacuna candidata ayudó a prevenir infecciones y enfermedades graves.
La inmunización combinada intramuscular e intranasal mostró una inmunidad protectora más potente y un aclaramiento viral más rápido que la inmunización intramuscular sola. Ambos fueron significativamente más efectivos que la vacuna con adyuvante solo. Será importante más investigación para descubrir los mecanismos detrás de estos beneficios diferenciales.
Si bien las nanopartículas de ferritina están bien caracterizadas por su fuerte temperatura y estabilidad química, lo que sugiere que la vacuna de nanopartículas RBD también puede ser termoestable, será necesario realizar futuras investigaciones para validarlas. Los investigadores pretenden confirmar pronto estos hallazgos en ensayos clínicos en humanos.