یک واکسن ترکیبی آنفولانزا و mRNA COVID-19

بیماری همه گیر کروناویروس 19 (COVID-19) که به دلیل ظهور سندرم حاد تنفسی ویروس کرونا 2 (SARS-CoV-2) ایجاد شد، بر سلامت مردم در سراسر جهان تأثیر منفی گذاشته است. تا به امروز بیش از 584 میلیون نفر به SARS-CoV-2 مبتلا شده اند که از این تعداد بیش از 6.4 میلیون نفر جان خود را از دست داده اند.

علائم بالینی COVID-19 می تواند از سرفه، تب و گلودرد گرفته تا ذات الریه خفیف یا شدید و سندرم دیسترس تنفسی حاد (ARDS) متغیر باشد.

مطالعه: توسعه منطقی یک واکسن ترکیبی mRNA علیه کووید-19 و آنفولانزا. اعتبار تصویر: taa22 / Shutterstock.com

زمینه

گسترش سایر بیماری‌های تنفسی همه‌گیر در طول فصل سرد، خطر ابتلا به عفونت‌های همزمان با دو یا چند عامل بیماری‌زای تنفسی را افزایش می‌دهد.

یکی از رایج‌ترین پاتوژن‌های تنفسی، ویروس آنفولانزا است که قبلاً گزارش شده بود که با SARS-CoV-2 همزمان آلوده می‌شود. هر دوی این ویروس ها مسیرهای انتقال مشابهی دارند و علائم بالینی مشابهی را پس از عفونت ایجاد می کنند.

چندین مطالعه اخیر نشان داده‌اند که عفونت آنفولانزا می‌تواند ورود SARS-CoV-2 را به داخل سلول‌های میزبان تسهیل کند و متعاقباً منجر به ذات‌الریه شدید و ضایعات ریوی شود. همچنین گزارش شده است که عفونت همزمان با آنفولانزا و SARS-CoV-2 باعث کاهش وزن شدید و تعداد بیشتر مرگ و میر در پستانداران می شود. بنابراین، نیاز فوری به توسعه واکسن ترکیبی وجود دارد که قادر به محافظت در برابر SARS-CoV-2 و آنفولانزا باشد.

اخیراً واکسن‌های مبتنی بر اسید ریبونوکلئیک (mRNA) پیام‌رسان با سیستم تحویل نانوذرات لیپیدی (LNP) برای کاهش شیوع SARS-CoV-2 مورد استفاده قرار گرفته‌اند. چندین واکسن mRNA برای مقابله با آنفولانزا و سایر بیماری های تنفسی در حال حاضر در مراحل مختلف رشد هستند.

یک جدید واکسن های npj مطالعه کارایی یک واکسن mRNA به نام ARIAV را توصیف می کند که آنتی ژن هماگلوتینین (HA) ویروس آنفولانزای A (IAV) H1N1 را کد می کند. سپس ARIAV در یک واکسن mRNA (mRNA-LNP) قبلی (mRNA-LNP) که دامنه اتصال گیرنده SARS-CoV-2 (RBD) را رمزگذاری می‌کند تا یک فرمول واکسن ترکیبی به نام AR-CoV/IAV طراحی کند، گنجانده شد.

طراحی و خصوصیات ARIAV mRNA-LNP کد کننده پروتئین HA ویروس آنفولانزای A (H1N1) به عنوان کاندید واکسن. آ نمودار شماتیک ARIAV که پروتئین تمام قد HA را کد می کند. ب سنجش ایمونوفلورسانس غیرمستقیم بیان پروتئین HA در سلول های HEK293T 48 ساعت پس از ترانسفکشن. نوار مقیاس، 20 میکرومتر. ج بیان HA در سلول های HEK293T با بلات تعیین شد. د تیتر آنتی بادی IgG اختصاصی HA با روش الایزا تعیین شد. ه تیترهای مهار هماگلوتیناسیون (HAI) 14 و 28 روز پس از ایمن سازی اولیه تعیین شد. داده ها به عنوان میانگین ± SEM (n = 8) نشان داده شده است. تفاوت‌های آماری با استفاده از آزمون‌های t unpaired دو طرفه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. *P <0.05،**P <0.01، ***P <0.001.

در مورد مطالعه

این مطالعه شامل سنتز mRNA بود که HA تمام قد IAV و SARS-CoV-2 RBD را رمزگذاری می کرد و به دنبال آن فرمول LNP mRNA و ترانسفکشن انجام می شد. موش‌های ماده شش تا هشت هفته‌ای BALB/c با دوزهای مساوی از ARIAV، AR-CoV/IAV یا دارونما واکسینه شدند که 14 روز بعد با دوز تقویت‌کننده دنبال شد.

نمونه های سرمی قبل از تزریق واکسن و همچنین 14 و 28 روز پس از تزریق از موش ها جمع آوری شد. برخی از موش ها پس از چالش با هر یک از ویروس ها یا عفونت همزمان با هر دو ویروس برای تجزیه و تحلیل هیستوپاتولوژیک و تشخیص ویروس قربانی شدند.

سنجش ایمونوسوربنت متصل به آنزیم (ELISA) برای تشخیص آنتی بادی های IgG اختصاصی SARS-CoV-2 و IAV مورد استفاده قرار گرفت. پس از آن، سنجش خنثی سازی مبتنی بر شبه ویروس، روش مهار هماگلوتیناسیون (HAI)، سنجش ایمونوسپات متصل به آنزیم (ELISPOT) و سنجش ایمونوفلورسانس مالتی پلکس انجام شد.

RNA کل از موش‌های آلوده جدا شد و با روش واکنش زنجیره‌ای پلیمراز رونویسی معکوس کمی (qRT-PCR) و به دنبال آن تعیین شد. در موقعیت سنجش هیبریداسیون فلوسیتومتری نیز انجام شد و سپس آنالیزهای هیستوپاتولوژیک، سیتوکین، کموکاین و فیلوژنتیک انجام شد.

یافته های مطالعه

مشخص شد که ARIAV باعث القای پاسخ آنتی بادی IgG اختصاصی HA و همچنین افزایش تیتر HAI می شود که پس از ایمن سازی تقویت کننده به روشی وابسته به دوز افزایش می یابد. ایمن سازی با دو دوز AR-CoV/IAV محافظت در برابر عفونت IAV و SARS-CoV-2 را فراهم کرد.

مشاهده شد که AR-CoV/IAV پاسخ‌های سلول T CD4+ و CD8+ اختصاصی آنتی‌ژن را به همراه ترشح چندین سایتوکین از جمله اینترلوکین-2 (IL-2)، فاکتور نکروز تومور α (TNF-α) و اینترفرون γ (IFN-γ).

تجزیه و تحلیل هیستوپاتولوژیک تغییرات پاتولوژیک را در بخش های ریه به دنبال عفونت IAV و SARS-CoV-2 در گروه دارونما نشان داد. با این حال، هیچ تغییر پاتولوژیک در موش های واکسینه شده با AR-CoV/IAV به دنبال عفونت مشاهده نشد.

سطوح بالایی از RNA ویروسی در موش‌های آلوده به IAV و SARS-CoV-2 که پس از عفونت واکسن پلاسبو دریافت کردند، شناسایی شد. ایمن سازی AR-CoV/IAV بار RNA ویروسی پس از عفونت را کاهش داد و در برابر عفونت IAV و SARS-CoV-2 محافظت کرد.

علاوه بر این، ایمن سازی AR-CoV/IAV از موش های آلوده در برابر کاهش وزن شدید محافظت کرد. این واکسن همچنین در برابر عفونت با انواع آلفا و دلتا SARS-CoV-2 محافظت می کند. علاوه بر این، واکسیناسیون AR-CoV/IAV سطوح سیتوکین‌ها و کموکاین‌های پیش‌التهابی را کاهش داد و همچنین محافظت در برابر عفونت‌های همزمان IAV و SARS-CoV-2 را فراهم کرد.

نتیجه گیری

مطالعه حاضر نشان داد که یک واکسن ترکیبی mRNA قادر به ایجاد محافظت گسترده و بادوام در برابر عفونت همزمان با SARS-CoV-2 و IAV، و همچنین در برابر چندین گونه SARS-CoV-2 است. توسعه بیشتر واکسن‌های جهانی برای کنترل همه‌گیری COVID-19 و همچنین گسترش سایر ویروس‌های تنفسی مهم است.