ایمن سازی داخل بینی با RBD پیوند شده به SpyCage، پاسخ IgG سرم را در همستر ایجاد کرد. در نتیجه این تعامل، پاکسازی ویروسی از دستگاه تنفسی فوقانی و تحتانی به دنبال یک چالش ویروسی سریعتر به نظر می رسید.
در اینجا، یک ذره ویروسی که واکسن داخل بینی علیه SARS-CoV-2 را شبیه‌سازی می‌کند، برای انجام واکسیناسیون پیش بالینی و آزمایش‌های چالشی مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس روش SpyCatcher-SpyTag، نامزد واکسن روی داربست پروتئینی 60 زیرواحدی که به صورت کووالانسی با دامنه اتصال گیرنده SARS-CoV-2 (RBD) پوشانده شده بود، خود مونتاژ شد.
در حالی که موش های واکسینه شده با RBD+SpyCage کاهش غیر قابل توجهی را در کاهش وزن و آسیب ریه تجربه کردند – مطابق با پاسخ آنتی بادی غیر خنثی کننده. مشخص شد که ایمنی زایی و اثربخشی واکسیناسیون RBD+SpyCage نیازمند اتصال کووالانسی RBD به داربست SpyCage است.
این مطالعه تجربی به منظور پر کردن شکاف در عدم ایمنی زایی mi=Ucosal در برابر SARS-CoV-2 با توسعه یک پروتئین خودسازماندهی گنجانده شده در نانوذره حاوی دامنه SpyCatcher (SpyCage) برای نمایش SARS-CoV-2 RBD/SpyTag انجام شد. (RBD+SpyCage) برای مطالعات واکسیناسیون داخل بینی در همستر.
محققان دو کارآزمایی ایمن سازی را با استفاده از یک رژیم واکسیناسیون اولیه و تقویت کننده داخل بینی و به دنبال آن چالش SARS-CoV-2 در همسترهای سوری انجام دادند. داربست SpyCage پیوند RBD (RBD+SpyCage) مورد استفاده قرار گرفت که در ابتدا از نظر ایمنی زایی مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس تحقیقات جامع تری برای نشان دادن اتصال کووالانسی RBD به داربست انجام شد که برای تولید آنتی بادی ضروری است.
علاوه بر این، محققان ویژگی های نمایش آنتی ژن مورد انتظار را با بازسازی داربست I3-01 به 3.4A با استفاده از میکروسکوپ الکترونی برودتی (cryo-EM) تأیید کردند. علاوه بر این، دکوراسیون RBD از طریق الکتروفورز ژل دودسیل سولفات-پلی آکریل آمید (SDS-PAGE) و میکروسکوپ الکترونی عبوری رنگ منفی (TEM) تایید شد.
تیتر آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده با آزمایش‌های میکروخنثی‌سازی و غلظت آنتی‌بادی‌های ایمونوگلوبولین متصل شونده به RBD (Ig)G و IgA با روش ایمونوسوربنت متصل به آنزیم (ELISA) تعیین شد.
یافته های مطالعه
واکسیناسیون داخل بینی ممکن است راه حلی برای این نقص پروتکل های واکسیناسیون فعلی ارائه دهد. مطالعات اخیر نشان داده‌اند که واکسن‌های SARS-CoV-2 تزریق داخل بینی، ایمنی مخاطی را همراه با پیشگیری از انتقال عفونت ایجاد می‌کنند. نشان داده شده است که این واکسن ها ریزش ویروس را در موش ها، همسترها و پستانداران غیر انسانی کاهش می دهند.
در مورد مطالعه
مطالعه حاضر از فناوری SpyCatcher-SpyTag برای توسعه واکسن داخل بینی مبتنی بر پروتئین نوترکیب علیه SARS-CoV-2 استفاده کرد. نتایج یک روش سازگار و انعطاف‌پذیر برای طراحی واکسن‌های داخل بینی با هدف قرار دادن عفونت‌های تنفسی پیشنهاد کرد.
شیوع SARS-CoV-2، که به همه‌گیری بیماری جهانی کروناویروس 2019 (COVID-19) منتقل شد، می‌تواند تا حدی با واکسیناسیون‌های گسترده کنترل شود. واکسن‌های کووید-۱۹ هم از انتقال بیماری و هم از انتقال عفونت جلوگیری می‌کنند.
با استفاده از بازسازی cryo-EM و اصلاح یک مدل اتمی داربست قفس Apo، محققان یک داربست قوی، چندمری و کروی مبتنی بر پروتئین ساختند که اندازه یک ذره ویروسی را برای واکسیناسیون داخل بینی تقلید می کند. پیوند کووالانسی SARS-CoV-2 spike-RBD به SpyCage انجام شد، که مشخص شد پلت فرمی پایدار و اشباع‌پذیر برای نمایش آنتی‌ژن‌های مورد علاقه به روش مخلوط کردن و رفتن است.
نتایج نشان داد که SARS-CoV-2 به طور موثرتری از دستگاه تنفسی فوقانی و تحتانی حیوانات واکسینه شده با RBD+SpyCage حذف شده است. تجزیه و تحلیل بافت شناسی نشان داد که حیوانات واکسینه شده با RBD+SpyCage التهاب و آسیب ریوی کمتری داشتند.
نتیجه
یافته های یک مطالعه جدید به bioRxiv* سرور پیش چاپ نشان داد که پلت فرم واکسن SpyCage داخل بینی می تواند در برابر سندرم حاد تنفسی ویروس کرونا 2 (SARS-CoV-2) محافظت کند و ممکن است یک روش همه کاره و سازگار برای فرمولاسیون واکسن های داخل بینی باشد که پاتوژن های تنفسی را هدف قرار می دهند.
زمینه
در چند سال گذشته شاهد انبوهی از پیشرفت‌های سریع واکسن بوده‌ایم که بسیار مؤثر بوده‌اند. تاکنون، اکثر واکسن‌های تایید شده SARS-CoV-2 نیاز به تزریق عضلانی (IM) دارند. واکسن های IM سطوح بالایی از آنتی بادی های در گردش، سلول های B حافظه و سلول های CD4+ و CD8+ T را القا می کنند. با این حال، شواهدی مبنی بر القای ایمنی مخاطی در دستگاه تنفسی توسط این واکسن‌ها وجود ندارد.
از این رو، پیشنهاد شد که آنتی ژن های داربست SpyCage می توانند به عنوان یک پلت فرم واکسن در صورت تزریق داخل بینی استفاده شوند. باید با افزودن ادجوانت های داخل بینی برای افزایش ایمنی زایی بیشتر توسعه یابد.