ДНК ваксинация, предизвикана защитен имунитет срещу SARS CoV-2 инфекция при хамстери

Nov 17, 2023

Резюме

Разработването на ефикасни ваксини срещу COVID-19 е спешна необходимост за глобалното обществено здраве. Шиповият протеин на коронавирус 2 на тежък остър респираторен синдром (SARS-CoV-2) е основна цел за ваксината срещу COVID-19. За бързо реагиране на избухването на пандемията от SARS-CoV-2, ваксината на базата на нуклеинова киселина е нов вариант, отвъд традиционната инактивирана вирусна ваксина или ваксина с рекомбинантен протеин. Тук докладваме за ДНК ваксина, съдържаща шиповия ген за доставяне чрез електропорация. Спайк гените на SARS-CoV и SARS-CoV-2 бяха кодонно оптимизирани за експресия на клетки от бозайници и след това клонирани във вектори за експресия на клетки от бозайници, наречени съответно pSARS-S и pSARS2-S. Експресията на шипов протеин се потвърждава чрез имуноблотинг след преходна експресия в HEK293T клетки. След имунизация се събират серуми за анализ на титъра на антиген-специфично антитяло и неутрализиращо антитяло. Установихме, че както pSARS-S, така и pSARS2-S имунизацията индуцира подобни нива на антитела срещу S2 на SARS-CoV-2. Обратно, само имунизацията срещу pSARS2-S индуцира антитела срещу рецептор-свързващия домен на SARS-CoV-2. Освен това установихме, че имунизацията срещу pSARS2-S, но не имунизацията срещу pSARS-S, може да предизвика много високи титри на неутрализиращи антитела срещу SARS-CoV-2. Допълнително анализирахме SARS-CoV-2 S протеин-специфични Т-клетъчни отговори и открихме, че имунните отговори са отклонени към Th1. Важно е, че имунизацията срещу pSARS2-S при хамстери може да предизвика защитен имунитет срещу SARS-CoV-2 предизвикателство in vivo. Тези данни предполагат, че ДНК ваксинацията може да бъде обещаващ подход за защита срещу COVID-19.


Desert ginseng—Improve immunity (23)

Cistanche ползи - укрепва имунната система

Резюме на автора

SARS-CoV-2 продължава да застрашава глобалното здраве и разработването на ваксина срещу SARS-CoV-2 е спешен приоритет за спиране на епидемията от COVID-19. Тук разработихме ДНК ваксини, съдържащи шиповия ген от SARS-CoV-2 и доставени чрез електропорация. Наблюдавахме, че ДНК ваксината индуцира дълготраен хуморален отговор срещу SARS-CoV-2 и получените серумни антитела ефективно блокират свързването на SARS-CoV-2 RBD с неговия входен рецептор (ACE2). Важно е, че ДНК ваксината индуцира силни Th1-предубедени имунни отговори срещу SARS-CoV-2, което може да осигури защитен ефект с ниски странични ефекти. Накрая демонстрирахме, че ДНК ваксината SARS-CoV-2 осигурява защитна ефикасност срещу инфекция със SARS-CoV-2 при сирийски хамстери. Нашите констатации показват, че ДНК ваксинацията може да бъде полезен подход за контролиране на пандемията от COVID-19 в близко бъдеще.

Въведение

Нововъзникващото инфекциозно заболяване COVID-19, причинено от коронавирус 2, свързан с тежък остър респираторен синдром (SARS-CoV-2), има значително икономическо въздействие в страните, засегнати от епидемията през 2019–2020 г. [1]. В световен мащаб има повече от 118 милиона потвърдени случая на COVID-19 и повече от 2,6 милиона души са починали от COVID-19 до март 2021 г. [2]. Смъртността в световен мащаб е приблизително 2,2%. Въпреки че смъртността от SARS-CoV-2 е по-ниска от тази при MERS-CoV и SARS-CoV инфекцията, нейната трансмисивност е по-висока. Няколко ваксини срещу COVID-19 бяха одобрени за спешна употреба през декември 2020 г., но пандемията от COVID-19 остава международна заплаха към момента на писане на това издание.

Desert ginseng—Improve immunity (23)

cistanche tubulosa - подобряват имунната система

Spike (S) протеинът е коронавирусният повърхностен протеин, който е отговорен за процесите на прикрепване на вируса към ангиотензин-конвертиращия ензим 2 (ACE2) на рецептора на гостоприемника, навлизането в клетката и сливането на вирусна клетъчна мембрана за освобождаване на вирусна РНК в клетките на гостоприемника. Сред структурните протеини на SARS-CoV шиповият протеин е доминиращият антиген, който индуцира неутрализиращи антитела [3]. Въз основа на предишни проучвания за SARS и MERS е доказано, че базираните на S протеини ваксини индуцират неутрализиращи антитела и Т-клетъчни имунни отговори към коронавируси и предпазват животните от вирусно предизвикателство [4, 5]. Поради високата имуногенност на S протеина, той може да бъде потенциална цел за разработването на ваксина срещу SARS-CoV-2 [5–7]. Кандидатите за ваксина срещу COVID-19 могат да бъдат разработени с помощта на инактивиран вирус, рекомбинантни или синтетични вирусни компоненти, рекомбинантен вирус или вирусна иРНК или ДНК. Последният подход е особено привлекателен, тъй като вирусната ДНК може да бъде произведена бързо и лесно доставена по целия свят без система за студена верига. Освен това, напълно синтетична ДНК, получена от последователността, кодираща вирусния протеин, може да индуцира както хуморален, така и клетъчно-медииран имунен отговор срещу патогени [8, 9].

ДНК ваксината е идеална платформа за ваксини с няколко предимства, включително лесен дизайн и производство, стабилност при различни температури и ниски производствени разходи. Следователно платформата за ДНК ваксина е подходяща за бързо и широкомащабно производство по време на огнища на инфекциозни заболявания. Предишни проучвания съобщават, че ДНК ваксините могат ефективно да стимулират клетъчни и хуморални отговори срещу патогени в модели на предизвикване [10]. Освен това скорошни клинични проучвания показват, че ДНК ваксините са безопасни и ефективни кандидати за лечение или профилактика на инфекциозни заболявания, като ХИВ-1, вирус Зика, вирус Ебола, MERS-CoV и грипни вируси [11]. Тъй като пандемията от COVID{0}} се разпространи глобално и тежко, скорошни проучвания съобщават, че ДНК ваксините предизвикват антиген-специфични Т-клетъчни отговори и неутрализиращи антитела и допълнително защитават животните срещу предизвикателството на SARS-CoV-2 [12, 13].

Основното предизвикателство на ДНК ваксините е ниската ефективност на доставката на ДНК в клетките за експресия на антиген и следователно слабата ефикасност на ваксините. За да се увеличи ефективността на доставяне на ДНК, могат да се използват физични методи или химични методи. Физическите методи включват въздушен поток под високо налягане (т.е. Biojector), доставка на ДНК, покрита със златни частици чрез генна пушка, масив от микроигли и електропорация (EP). Химичните методи включват липозоми, вирозоми, наночастици и клетъчно проникващи пептиди [14]. При избухването на вируса Zika през 2015 г. ДНК ваксина Zika, доставена чрез електропорация, беше разработена във фаза 1 на клинично изпитване в рамките на 7 месеца [15]. ЕР в комбинация с ДНК ваксинация значително повишава ефикасността на ДНК ваксините [16–18]. Поради успешните резултати от експерименти с животни след ДНК ваксинация с ЕР, са разработени много различни устройства за електропорация за хора, включително Cellectra® (Inovio Inc., САЩ) и TriGrid® (Ichor Medical Systems, САЩ).

Това проучване описва ДНК ваксинация с EP, която може да индуцира неутрализиращи антитела и Th1-предубедени имунни отговори. Хамстерите, имунизирани с тази техника, генерират неутрализиращи антитела срещу SARS-CoV-2. Освен това, имунизираните хамстери показват защитен имунитет при заразяване с вирус SARS-CoV-2.

Методи

Етична декларация

Всички протоколи за експерименти с животни бяха одобрени от Комитета за институционална грижа и използване на животните (IACUC) на NHRI (Протокол №: NHRI-IACUC-109077-A).

Клетъчни линии

Човешка ембрионална бъбречна клетъчна линия HEK293T се култивира в модифицирана на Dulbecco среда на Eagle (DMEM, GIBCO), допълнена с 10% топлинно инактивиран фетален волски серум (FBS, HyClone), 100 U/mL пеницилин/стрептомицин (GIBCO) и 2 mM L-глутамин (GIBCO). Клетките Vero се култивират в среда M199 (GIBCO) с 5% FBS при 37 градуса.

Титруване на вируса

Вариантите на SARS-CoV-2 (hCoV-19/Taiwan/4/2020 и hCoV-19/Taiwan/78/2020 (вариант D614G)) са получени от Центровете за контрол на заболяванията (CDC ) в Тайван. Вирусът се амплифицира във Vero клетки, отглеждани в среда M199, допълнена с 2 ug/mL TPCK-трипсин (Sigma) при 37 градуса. Титърът на вируса се определя по отношение на 50% инфекциозна доза от тъканна култура (TCID50), като се използва стандартен метод [19]. Накратко, Vero клетките се посяват (2,4 × 104 клетки/на ямка) в 96-плаки с ямки и се култивират в среда M199 с 5% FBS при 37 градуса за 24 часа, за да се образува монослой. На следващия ден бяха приготвени серийни 10-кратни разреждания и разреденият вирус (100 μL/ямка) беше добавен към Vero клетъчни монослоеве с осем повторения на разреждане. След 4 дни инкубация при 37 градуса, вирус-индуцираните цитопатични ефекти (CPE) във всяка ямка бяха записани и резултатите бяха изразени като TCID50/mL съгласно метода на Reed и Muench. Всички експерименти със SARS-CoV-2 са проведени в лаборатория за ниво на биобезопасност 3 (BSL-3) и са одобрени от Тайванския CDC.

Desert ginseng—Improve immunity (10)

Cistanche ползи - укрепва имунната система

Щракнете тук, за да видите продуктите Cistanche Enhance Imunity

【Попитайте за повече】 Имейл:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

Плазмидна конструкция и характеризиране

ДНК последователностите, кодиращи пълната дължина на SARS-Spike (GenBank номер за достъп DQ412574) и SARS-CoV-2 spike гени (GenBank номер за достъп: MN908947), бяха оптимизирани за използване на миши кодон и синтезирани от GenScript Biotech. Различни фрагменти от S (tRBD, tRBDTM, tSARS2-S, tSdTM) също бяха конструирани и амплифицирани индивидуално чрез PCR. Всички гени бяха субклонирани в клинично използвания вектор pVAX1 с последователността на Kozak, включена в 5' края на гените. Плазмидът се трансформира в DH5 E. coli за плазмидна амплификация. Плазмидите се екстрахират и пречистват с помощта на колонна система Qiagen без ендотоксин (EndoFree Plasmid Mega Kit).

Преходна експресия и Western блот

HEK293T клетки бяха трансфектирани с посочените ДНК плазмиди, като се използва PolyJet™ реагент (SignaGen Laboratories), следвайки протокола на производителя. 24 часа след трансфекцията клетъчните лизати се събират и се подлагат на електрофореза върху 8% SDS-PAGE. След това протеините се прехвърлят към PVDF мембрани и се блотират със заешко анти-спайк поликлонално антитяло (40592-T62, Sino Biological). Като вторично антитяло бяха използвани конюгирани с пероксидаза от хрян (HRP) анти-заешки антитела. Специфични протеини на мембраната се визуализират с ECL реагент (Thermo Scientific).

Имунизация на животните

BALB/c, C57BL/6 мишки и сирийски хамстери бяха получени от Националния лабораториен център за развъждане и изследване на животни (Тайпе, Тайван). Използвани са мишки или хамстери на възраст между 6 и 12 седмици. Анестезирани мишки или хамстери бяха ваксинирани със 100 μL разтвор, съдържащ посочената ДНК в 3-седмичен интервал, последвано от електропорация с BTX електропоратор (ECM830) с използване на двуиглени електроди (диаметър 5- mm ( BTX 45–0121)). Интрамускулната електропорация се извършва при 75 V постоянно напрежение с 10 импулса при 50 msec/импулс и 100 msec интервали между импулсите. Кръвни проби от мишки и хамстери бяха събрани съответно чрез субмандибуларни или ретроорбитални кръвни проби. Всички животни бяха настанени в Центъра за лабораторни животни на Националните здравни изследователски институти (NHRI) и се поддържаха в съответствие с институционалните протоколи за грижа за животните.

Имуноанализ

Наличието на S-специфични антитела в серума се определя чрез ELISA. Накратко, 50 μL от 4 ug/mL рекомбинантен протеин (Sino Biological) в 0.1 М карбонатен буфер (рН 9,5) се покрива върху 96-ямкови микроплаки чрез инкубиране за една нощ при 4 степен . Покритите плаки се промиват два пъти с 0.05% Tween 20 в PBS и след това се блокират с 3% BSA в PBS при стайна температура в продължение на 2 часа. Разредени серуми от имунизирани животни се прилагат в ямки при стайна температура за 2 часа. След добавянето на HRP-конюгирани кози анти-миши IgG (Thermo Scientific) или HRP-конюгирани кози анти-хамстер IgG (Arigo Biolaboratorie), анализът е разработен с помощта на SureBlue TMB 1-Component Peroxidase Substrate (KPL). Абсорбцията се измерва с помощта на ELISA четец при 450 nm.

Неутрализиране на SARS-CoV-2 вирусна инфекция

Клетките Vero се посяват (2.4×104 клетки/ямка) в 96-плаки с ямки за 24 часа, за да се образува монослой. Преимунните серуми и антисеруми срещу SARS-CoV-2 S протеин бяха предварително обработени при 56 градуса за 30 минути, за да се унищожат термолабилните неспецифични вирусни инхибиторни вещества. Серумите се разреждат до първоначално разреждане 1/20 със среда M199, добавят се в ямка, съдържаща 200 TCID50 от SARS-CoV-2 вирус в обем от 0,2 mL, и след това се инкубират при 37 градуса за 2 часа. Впоследствие сместа вирус-серум се инокулира върху Vero клетъчни монослоеве и се инкубира при 37 градуса. Бяха приготвени четирикратни повторения за всяко серумно разреждане. Характеристиките на CPE във всяка ямка бяха записани след 4-5 дни инкубация. Неутрализационният титър е пропорционален на най-високото разреждане на серума, което предотвратява инфекцията при 50% от четирикратните инокулации.

ACE2 Конкуренция ELISA

ACE2 конкуренцията ELISA беше извършена с помощта на комплекта за серологичен анализ на титъра на неутрализиращите антитела Anti-SARS-CoV-2 (ACROBiosystems) съгласно препоръчания протокол. Накратко, 96-ямковите плаки бяха покрити с 0.5 ug/mL SARS-CoV-2-S RBD протеин за една нощ при 4 градуса. Плаката се промива и блокира с блокиращ буфер при 37 градуса за 1.5 часа. След три промивания към ямките се добавя биотинилиран човешки АСЕ2 (0.12 ug/mL), последвано от разреждане на серумните проби и инкубиране при 37 градуса за 1 час. За генериране на стандартна крива като еталон е използвано анти-SARS-CoV-2 неутрализиращо антитяло, предоставено от комплекта. Плаката се измива и към всяка ямка се добавя работен разтвор на стрептавидин-HRP за 1 час при 37 градуса. След това плаката се промива и анализът се проявява чрез инкубиране с работен разтвор на TMB субстрат при 37 градуса за 20 минути. Реакцията беше спряна с осигурен стоп разтвор. Абсорбцията се измерва с помощта на ELISA четец при 450 nm. Конкурентната активност на серумните антитела се изразява като съответното ниво на референтно антитяло.

Анализ на производството на цитокини

Т-клетъчните отговори бяха оценени с помощта на цитокинов ELISA. Спленоцити от имунизирани мишки се посяват при плътност от 5 × 106 клетки на ямка в 24-ямкови плаки. Клетките бяха стимулирани с 5 ug/mL рекомбинантен SARS-CoV-2 Spike протеин (ACROBiosystems) при 37 градуса за 3 дни. Супернатантата беше събрана и анализирана за производство на цитокини. Миши IL-2, IL-5, IL-13 и IFN- бяха количествено определени чрез ELISA, като се използва съвпадащ набор от антитела (Invitrogen) в съответствие с инструкциите на производителя.

Животинско предизвикателство

Сирийски хамстери (n=8 на група) бяха интрамускулно имунизирани чрез инжектиране с игла с плазмидна ДНК (100 ug/животно), последвано от BTX електропорация, както е споменато по-горе. Четири седмици след последната ваксинация, хамстерите бяха заразени интраназално с 105 TCID50 SARS-CoV-2 (hCoV-19/Taiwan/4/2020) в 50 μL под анестезия с изофлуран. Тяхното телесно тегло (n=4 на група) се записва всеки ден в продължение на 9 дни след предизвикателството. Четири хамстера във всяка група бяха умъртвени на ден 3 след провокацията за количествено определяне на вирусния товар. За да се определи вирусното натоварване в белия дроб, левите белодробни тъкани се хомогенизират в 2 mL PBS с помощта на gentleMACS® Dissociator (Miltenyi Biotec). След центрофугиране при 600 xg за 5 минути, избистрената супернатантата се събира за титруване на жив вирус (TCID50 анализ) и количествено определяне на вирусна РНК.

Количествено определяне на натоварването на вирусна РНК

Избистрен супернатант от хомогенизирана лява белодробна тъкан от SARS-CoV-2-инфектирани хамстери беше събран за откриване на вирусен товар. Екстракцията на РНК се извършва върху тъканен супернатант, лизиран с TRIzol LS (Ambion), и 10 ng от РНК се използват като шаблон за RT-qPCR реакции. RT-qPCR беше извършен на QuantStudio 6 Flex PCR система в реално време (ABI) с помощта на комплекта KAPA PROBE FAST Universal One-Step qRT-PCR (KR1282, Roche) с праймери и сонди, специфични за SARS-CoV-2 (E_Sarbeco Напред: ACAGGTACGTTAATAGTTAATAGCGT, E_Sarbeco Назад: ATATTGCAGCAGTACGCACACA, E_Сарбеко Сонда: FAM-ACACTAGCCATCCTTACTGCGCTTCG-BHQ1) [20].

Cistanche deserticola—improve immunity (7)

Ползи от Cistanche tubulosa- укрепване на имунната система

Статистически анализ

Статистическите данни бяха генерирани с помощта на софтуер GraphPad Prism. Статистическата значимост на диференциалните констатации между експерименталните групи се определя чрез двустранния тест на Mann-Whitney. Разликите се считат за статистически значими, ако p-стойността е по-малка или равна на 0.05.

Резултати

Плазмидна конструкция и антигенна експресия на кандидати за ваксина

Бяха генерирани пет варианта на SARS-CoV-2 и един SARS-CoV конструкт, съдържащ различни фрагменти от ДНК, кодираща шип протеин (Фигура 1А). Тъй като експресията на антиген е силно свързана с ефикасността на ваксината, ние проектирахме различни шпайкови протеинови фрагменти, включително RBD (aa319-aa541), RBD към TM (aa319-aa1236) или шипове с трансмембранен домен (TM) делеция (aa13-aa1213), с водеща последователност за активиране на човешки тъканен плазминоген (tPA), която може да увеличи секрецията на антигени [21]. Домейнът RBD към TM може да запази домейна S2, който е важен за образуване на шестспирална структура за клетъчно сливане [22, 23]. Тези конструкти бяха както следва: S в пълна дължина на SARS-CoV (pSARS-S) и SARS-CoV-2 (pSARS2-S), шип в пълна дължина с водещата последователност на тъканния плазминоген активатор (ptSARS2-S), RBD област (ptRBD), RBD към трансмембранен домен (ptRBDTM) и шип с делеция на трансмембранния домейн (PTSD). Вектор, pSARS-S и pSARS2-S бяха трансфектирани в и експресирани в HEK293T клетки. Клетъчните лизати се анализират чрез SDS-PAGE. S с пълна дължина може да бъде открит при съответното молекулно тегло (Фигура 1B). Вариантът S на SARS2-CoV-2 с водеща последователност на тъканен плазминогенен активатор беше открит с анти-спайк поликлонално антитяло. Данните показват, че всеки вариант е наблюдаван при очакваното молекулно тегло (Фигура 1C). Нивата на експресия на вариантите на ptSARS2-S, ptRBDTM и ptSdTM са подобни, докато експресията на ptRBD е по-висока във всички варианти.

Fig 1. Design and expression of SARS-CoV and SARS-CoV-2 spike construct variants.  (A) Schematic diagram of SARS-CoV and SARS-CoV-2 spike construct variants. tPA, leader sequence from tissue-plasminogen activator; TM, transmembrane domain. (B, C) Western blot analysis of spike protein. HEK293T cells were transfected with the indicated plasmids (vector, pSARS-S, pSARS2-S, and S variants fused with the tPA leader sequence). The cell lysates were collected and probed with an anti-spike antibody, and an anti-β-actin antibody was used as an internal control.


Фигура 1. Дизайн и изразяване на SARS-CoV и SARS-CoV-2 варианти на шипова конструкция.

(A) Схематична диаграма на SARS-CoV и SARS-CoV-2 варианти на шипова конструкция. tPA, водеща последователност от тъканно-плазминогенен активатор; ТМ, трансмембранен домен. (B, C) Western blot анализ на шипов протеин. HEK293T клетки бяха трансфектирани с посочените плазмиди (вектор, pSARS-S, pSARS2-S и S варианти, слети с лидерната последователност на tPA). Клетъчните лизати бяха събрани и изследвани с анти-спайк антитяло и анти- -актиново антитяло беше използвано като вътрешна контрола.

Имуногенност на кандидатите за ваксина

За да се изследва имуногенността на различни варианти, BALB/c мишки бяха интрамускулно инжектирани два пъти през 3-седмичен интервал със 100 ug вектор, pSARS-S и pSARS2-S, последвано от in vivo електропорация (Фигура 2А). Серумите бяха събрани на седмица 4 и седмица 6 след първата имунизация. Данните показват, че серуми от pSARS-S и pSARS2-S имунизирани животни могат да разпознаят както S, така и S2 областите с пълна дължина на SARS-CoV-2 с подобни титри на IgG антитела (Фиг. 2B и 2C). Обратно, серуми от pSARS2-S имунизирани животни могат да повишат високи титри на анти-RBD (SARS-CoV-2) антитела на седмица 4 и седмица 6 (Фиг. 2D), в сравнение с pSARS-S групата. Съответно серуми на животни, имунизирани с pSARS{1}}S, но не имунизирани с pSARS-S животни, биха могли да неутрализират SARS-CoV-2 инфекцията (Фигура 2E). Средните геометрични титри (log2) на неутрализиращи антитела в pSARS2-S имунизираната група на седмици 4 и 6 бяха съответно 9,3 и 10,3. Тези резултати показват, че имунизацията срещу pSARS-S не може да индуцира кръстосано неутрализиращи антитела срещу SARS-CoV-2 инфекция. RBD-специфичните антитела бяха критични за неутрализиране на активността срещу SARS-CoV-2 инфекция. S с пълна дължина на SARS-CoV-2 наистина може да индуцира високи нива на титри на неутрализиращи антитела срещу SARS-CoV-2 инфекция.

Fig 2. Antibody response in mice after immunization with SARS-CoV and SARS-CoV-2 S DNA vaccines.  (A) BALB/c mice (n = 4 per group) were intramuscularly immunized twice at a 3-week interval with 100 μg of indicated plasmid, followed by electroporation. Serum samples were collected at the indicated time points after the first immunization. (B-D, F, G) Antibodies against the SARS-CoV-2 full-length spike protein, S2 region, and RBD were evaluated by ELISA. (E, H) Vaccine-induced neutralizing antibody against SARS-CoV-2 was evaluated by neutralization assay. Antibody titers are presented as the mean ± SEM, and neutralization titers are expressed as the geometric mean with a 95% confidence interval. *p<0.05 by the Mann-Whitney test.

Фигура 2. Отговор на антитела при мишки след имунизация с SARS-CoV и SARS-CoV-2 S ДНК ваксини.

(A) BALB/c мишки (n=4 на група) бяха интрамускулно имунизирани два пъти на 3-седмичен интервал със 100 ug от посочения плазмид, последвано от електропорация. Серумните проби бяха събрани в посочените времеви точки след първата имунизация. (BD, F, G) Антитела срещу SARS-CoV-2 спайк протеин с пълна дължина, S2 регион и RBD бяха оценени чрез ELISA. (E, H) Индуцирано от ваксина неутрализиращо антитяло срещу SARS-CoV-2 беше оценено чрез неутрализационен анализ. Титрите на антителата са представени като средна стойност ± SEM, а неутрализационните титри са изразени като средна геометрична стойност с 95% доверителен интервал. *стр<0.05 by the Mann-Whitney test.

За да проучим допълнително дали замяната на водещата последователност може да увеличи секрецията на протеин, използвахме водеща последователност от активатор на тъканен плазминоген, за да слеем различни варианти на SARS-CoV-2 S протеина. Всички варианти съдържат RBD региона на SARS-CoV-2 S протеина. След две дози ДНК имунизация, серумите, събрани на седмица 4 и седмица 6, бяха анализирани за IgG антитяло и титри на неутрализиращи антитела. Имунизацията с ptSARS2-S индуцира по-високи титри на антитела срещу S протеин с пълна дължина на седмица 4, отколкото имунизацията с ptRBD, ptRBDTM и ptSdTM (S1A Фиг). Титрите на анти-RBD антитела при ptRBD имунизация са по-високи от тези при ptSARS2-S имунизация (1496,2 срещу 530,9, p=0.057) на седмица 4 (S1B Фиг). Въпреки това, имунизацията срещу ptRBD и ptSARS2-S индуцира подобни нива на неутрализиращи антитела на седмица 4 (S1C Фиг). Същите резултати се наблюдават при серумен анализ на седмица 6; Имунизацията с ptRBD индуцира по-високи нива на анти-RBD антитела в сравнение с имунизацията с ptSARS2-S (12589,3 срещу 1000,0, p=0.028), но същите нива на неутрализиращи антитела (9,3 спрямо 9,6 (log2)) (Фиг. 2F, 2G и 2H). Тъй като вариантите, слети с водеща последователност на tPA, не индуцират по-високи титри на неутрализиращи антитела от имунизацията с pSARS2-S, ние използвахме pSARS2-S за по-нататъшно изследване.

Конкурентно свързване на серумни антитела и ACE2 към SARS-CoV-2 RBD

За да изследваме способността на серумните антитела да се намесват във взаимодействието на ACE2-RBD, направихме конкурентен серологичен анализ на SARS-CoV-2. При този анализ серумните антитела бяха добавени към ELISA плаки, предварително покрити с SARS-CoV-2 RBD протеин, последвано от добавяне на човешки ACE2 протеин. Като еталон е използвано специфично неутрализиращо антитяло срещу SARS-CoV-2 RBD. Както е показано вФигура 3, серумни антитела от pSARS2-S имунизирани мишки се свързват с RBD и блокират свързването на ACE2, което е еквивалентно на приблизително 353 ug/mL референтно антитяло, докато pSARS-S серумът е еквивалентен на 56 ug/mL референтно антитяло. Следователно нашите данни предполагат, че имунизацията срещу pSARS2-S може да индуцира конкурентни антитела, които ефективно блокират свързването на SARS-CoV-2 RBD с ACE2 рецептора. Този резултат е в съответствие с титъра на ELISA срещу SARS-CoV2 RBD (Фиг. 2D), и подкрепено от проучването за разликата в RBD последователностите между SARS-CoV и SARS-CoV-2 [24].


Fig 3. Competitive activity of immunized mouse sera against the RBD/ACE2 interaction.  BALB/c mice (n = 4 per group) were intramuscularly immunized twice at a 3-week interval with 100 μg of vector, pSARS-S or pSARS2-S, followed by electroporation. Serum samples were collected at week 8 after the first immunization. Serum antibodies that compete with ACE2 for RBD binding were evaluated by competitive SARS-CoV-2 serology assay. The competitive activity of the mouse sera is expressed as the equivalent level of anti-RBD (SARS-CoV-2 spike protein) antibody (reference antibody). Antibody titers are presented as the mean ± SEM. *p<0.05 by the Mann-Whitney test.

Фигура 3. Конкурентна активност на имунизирани миши серуми срещу взаимодействието RBD/ACE2.

BALB/c мишки (n=4 на група) бяха интрамускулно имунизирани два пъти на 3-седмичен интервал със 100 ug вектор, pSARS-S или pSARS2-S, последвано от електропорация. Серумни проби бяха събрани на 8-та седмица след първата имунизация. Серумните антитела, които се конкурират с ACE2 за свързване с RBD, бяха оценени чрез конкурентен серологичен анализ на SARS-CoV-2. Конкурентната активност на миши серуми се изразява като еквивалентно ниво на анти-RBD (SARS-CoV-2 шипов протеин) антитяло (референтно антитяло). Титрите на антителата са представени като средна стойност ± SEM. *стр<0.05 by the Mann-Whitney test.

SARS-CoV-2 S ДНК ваксина, индуциран дългосрочен хуморален имунитет и предлага кръстосана защита срещу SARS-CoV-2 с D614G мутация

Трябва да се отбележи, че дългосрочно поддържане на титри на IgG антитела срещу S с пълна дължина се наблюдава на 20-та седмица след първата имунизация (Фигура 4А). Средните геометрични титри (log2) за SARS-CoV-2 неутрализиращи антитела достигнаха 10,8 на седмица 8 след pSARS2-S имунизации, леко намалявайки до 9,1 на седмица 12 и до 8,8 на седмица 20 (Фигура 4B). Тези резултати предполагат, че имунизацията срещу pSARS2-S осигурява дълготраен хуморален отговор срещу SARS-CoV-2. Освен това pSARS2-S ДНК ваксината с генотип D614 индуцира отговор на неутрализиращи антитела срещу вируса, съдържащ D614G мутация (Фигура 4C), което е подобно на неутрализационните титри срещу D614 генотипа. Следователно pSARS2-S е в състояние да предостави кръстосана защита срещу най-разпространения и доминиращ вариант D614G на SARS-CoV-2.

Fig 4. SARS-CoV-2 S DNA vaccine induced long-term humoral immunity and cross-protection against the SARS-CoV-2 with D614G mutation.  BALB/c mice (n = 4 per group) were intramuscularly immunized three times at a 3-week interval with 100 μg of vector, pSARS-S or pSARS2-S, followed by electroporation. Serum samples were collected at the indicated time points after the first immunization. (A) Antibodies against the SARS-CoV-2 full-length spike protein were evaluated by ELISA. (B, C) Vaccine-induced neutralizing activity against SARS-CoV-2 with D614 or G614 genotypes was evaluated by neutralization assay. Antibody titers are presented as the mean ± SEM, and neutralization titers are expressed as the geometric mean with a 95% confidence interval. *p<0.05 by the Mann-Whitney test.

Фигура 4. SARS-CoV-2 S ДНК ваксина индуцира дългосрочен хуморален имунитет и кръстосана защита срещу SARS-CoV-2 с D614G мутация.

BALB/c мишки (n=4 на група) бяха интрамускулно имунизирани три пъти на 3-седмичен интервал със 100 ug вектор, pSARS-S или pSARS2-S, последвано от електропорация. Серумните проби бяха събрани в посочените времеви точки след първата имунизация. (A) Антителата срещу SARS-CoV-2 спайк протеин с пълна дължина бяха оценени чрез ELISA. (B, C) Индуцирана от ваксина неутрализираща активност срещу SARS-CoV-2 с генотипове D614 или G614 беше оценена чрез неутрализационен анализ. Титрите на антителата са представени като средна стойност ± SEM, а неутрализационните титри са изразени като средна геометрична стойност с 95% доверителен интервал. *стр<0.05 by the Mann-Whitney test.

Индуциране на Th1- или Th2-предубедени реакции

Ефекторните CD4+ Т клетки могат да бъдат подразделени на две основни функционални подгрупи, Th1 и Th2, въз основа на секретираните цитокини при активиране. Th1 клетките произвеждат възпалителни цитокини (IFN-) и участват в клетъчно-медиираните имунни отговори срещу вътреклетъчни бактерии и вируси, докато Th2 клетките секретират главно помагат на В клетките да произвеждат антитела, но също така насърчават еозинофилно-медиирания имунитет (IL-5 и IL{ {9}}), което води до хуморални или алергични реакции [25, 26]. Нещо повече, зависимите от Th2 клетки механизми могат да допринесат за свързаното с ваксината усилено респираторно заболяване (VAERD), както показват проучвания на кандидати за ваксина срещу SARS-CoV [27, 28], които подчертават, че балансираният Т-клетъчен отговор е от решаващо значение за безопасното разработване на ваксина срещу COVID-19 [29]. За да се реши този проблем, BALB/c и C57BL/6 мишки бяха имунизирани с вектор, pSARS-S и pSARS2-S два пъти на 3-седмичен интервал. Мишките бяха умъртвени 7 дни след втората имунизация и спленоцитите бяха стимулирани с SARS-CoV-2 S протеин (5 ug/mL) в продължение на 3 дни. При BALB/c мишки (Фиг. 5A–5D), секрецията на Th1 тип цитокини IFN- (19641,3 pg/mL ± 8823,5) и IL-2 (599,5 pg/mL ± 37,7) е висока след стимулиране със S протеин в pSARS2-S имунизационна група, но бяха открити много ниски нива на Th2 тип цитокини IL-5 (18,1 pg/mL ± 11,8) и IL-13 (567,2 pg/mL ± 166,2). Подобни резултати са наблюдавани при C57BL/6 мишки, pSARS2-S имунизирана група индуцира по-високо количество IFN- (33918.8 pg/mL ± 11646.1) и IL-2 (800.3 pg/mL ± 109.5) от тази на IL-5 (4,6 pg/mL ± 2,9) и IL-13 (545,7 pg/mL ± 117,4) (Фиг. 5E–5H). Тези данни предполагат, че pSARS2-S може да индуцира Th1-предубедени имунни отговори.

Fig 5. T cell response in mice after immunization with pSARS-S and SARS2-S DNA vaccines.  BALB/c (A-D) and C57BL/6 (E-H) mice (n = 4 per group) were intramuscularly immunized twice at a 3-week interval with 100 μg of vector, pSARS-S or pSARS2-S, followed by electroporation. Splenocytes were collected at week 4 after the first immunization, and the levels of secreted IFN-γ (A, E), IL-2 (B, F), IL-5 (C, G), and IL-13 (D, H) were evaluated after restimulation with recombinant SARS-CoV-2 S protein. Antibody titers are presented as the mean ± SEM. *p<0.05 by the Mann-Whitney test.

Фигура 5. Т клетъчен отговор при мишки след имунизация с pSARS-S и SARS2-S ДНК ваксини.

BALB/c (AD) и C57BL/6 (EH) мишки (n=4 на група) бяха интрамускулно имунизирани два пъти на 3-седмичен интервал със 100 ug вектор, pSARS-S или pSARS{{ 8}}S, последвано от електропорация. Спленоцитите бяха събрани на седмица 4 след първата имунизация и нивата на секретирания IFN- (A, E), IL-2 (B, F), IL-5 (C, G) и IL -13 (D, H) бяха оценени след повторно стимулиране с рекомбинантен SARS-CoV-2 S протеин. Титрите на антителата са представени като средна стойност ± SEM. *стр<0.05 by the Mann-Whitney test.

Профилактична ефикасност на ДНК ваксините срещу SARS-CoV-2 Challenge

За да се проучи защитната ефикасност на ваксинацията срещу pSARS2-S, сирийски хамстери бяха имунизирани два пъти със 100 ug ДНК на интервал от 3-седмици и интраназално провокирани с вируса SARS-CoV-2 на седмица 7 (Фигура 6А). След имунизация, серуми на седмица 4 и седмица 6 бяха събрани за анализи на титъра на анти-пик антитяло (IgG) и титър на неутрализиращи антитела. Имунизацията с pSARS2-S предизвиква по-високи нива на титри на анти-Spike антитела, отколкото имунизацията с ptRBD на седмица 4 (1584,9 спрямо 50,1) и седмица 6 (1995,3 спрямо 63,1) при хамстери (Фигура 6B). В съответствие с титрите на анти-Spike антитела, серумите на pSARS2-S-имунизирани хамстери повишават много високи титри на неутрализиращи антитела (6,5 на седмица 4 и 6,4 на седмица 6 (log2)), но серумите на вектор- или ptRBD-имунизирани хамстери не (Фигура 6C). След предизвикателството със SARS-CoV-2, телесното тегло на хамстера се наблюдава всеки ден. Предишни проучвания разкриха, че вирусният титър в белите дробове на хамстер достига високо ниво 3 дни след заразяването [30]. Следователно, половината от хамстерите от всяка група бяха умъртвени на ден 3 и беше анализирано вирусното натоварване в белия дроб. Телесното тегло на хамстери, ваксинирани с вектор, намалява постепенно и процентът на загубеното телесно тегло е 11,1% на 6 дни след заразяването. Обратно, имунизацията срещу pSARS2-S предпазва хамстерите от загуба на телесно тегло (Фигура 6D). Освен това титрите на инфекциозния вирус и броят на копията на вирусната РНК в pSARS2-S групата показаха 2,29 и 1,37 log10 намаления в сравнение с векторната контролна група (Фиг. 6E и 6F). Тези резултати предполагат, че имунизацията срещу pSARS2-S осигурява защита срещу SARS-CoV-2 инфекция при сирийски хамстери.

Fig 6. Prophylactic efficacy of SARS-CoV-2 S DNA vaccine in SARS-CoV-2-infected hamsters.  (A) Time course of DNA vaccination and SARS-CoV-2 challenge. Syrian hamsters were intramuscularly immunized twice at a 3-week interval with 100 μg of control, pSARS-S or pSARS2-S, followed by electroporation. Serum samples were collected by retroorbital blood sampling at weeks 4 and 6 after the first immunization. At 4 weeks after the second immunization, Syrian hamsters were intranasally challenged with 105 TCID50 SARS-CoV-2. (B) Antibodies against the SARS-CoV-2 full-length spike protein were evaluated by ELISA. (C) Vaccine-induced neutralizing activity against SARS-CoV-2 was evaluated by neutralization assay. (D) Body weight change (%) of the hamsters was recorded every day after the SARS-CoV-2 challenge. Virus titers (E) and viral RNA copies (F) in the lungs of SARS-CoV-2-infected hamsters at 3 days post-challenge were determined by TCID50 assay and qRT-PCR, respectively. Antibody titers are presented as the mean ± SEM, and neutralization titers are expressed as the geometric mean with a 95% confidence interval. *p<0.05, ***p<0.001 by the Mann-Whitney test.

Фигура 6. Профилактична ефикасност на SARS-CoV-2 S ДНК ваксина при заразени със SARS-CoV-2-хамстери.

(A) Времеви ход на ДНК ваксинация и SARS-CoV-2 предизвикателство. Сирийските хамстери бяха интрамускулно имунизирани два пъти на 3-седмичен интервал със 100 ug контрола, pSARS-S или pSARS2-S, последвано от електропорация. Серумните проби бяха събрани чрез ретроорбитално вземане на кръвни проби на седмици 4 и 6 след първата имунизация. На 4-та седмица след втората имунизация сирийските хамстери бяха заразени интраназално със 105 TCID50 SARS-CoV-2. (B) Антитела срещу SARS-CoV-2 спайк протеин с пълна дължина бяха оценени чрез ELISA. (C) Индуцираната от ваксината неутрализираща активност срещу SARS-CoV-2 беше оценена чрез неутрализационен анализ. (D) Промяната на телесното тегло (%) на хамстерите се записва всеки ден след заразяването със SARS-CoV-2. Вирусни титри (E) и вирусни РНК копия (F) в белите дробове на SARS-CoV-2-инфектирани хамстери на 3 дни след провокацията бяха определени съответно чрез TCID50 анализ и qRT-PCR. Титрите на антителата са представени като средна стойност ± SEM, а неутрализационните титри са изразени като средна геометрична стойност с 95% доверителен интервал. *стр<0.05, ***p<0.001 by the Mann-Whitney test.

Дискусия

Стартираха повече от 80 клинични изпитвания на ваксина срещу COVID-19, а проучванията за имуногенност и вирусно предизвикателство при животни са критични стъпки в процесите на разработване на ваксини. Интензивно са разработени ДНК ваксини за инфекция със SARS-CoV-2 за различни подходи на доставяне. Електропорацията е обещаващ подход, който може да подобри доставката на ДНК и антигенността на имуногените in vivo. Докладвани са две проучвания за ДНК ваксина от Yu et al. [13] и Smith et al. [12]. Yu et al. found that rhesus macaques immunized with naked DNA encoding full-length S protein (without electroporation) exhibited >3.1 log10 намаления на вирусното натоварване в бронхоалвеоларен лаваж след провокация в сравнение с контролите. Смит и др. установи, че имунизирането на мишки и морски свинчета с INO-4800 (кодиращ S протеин в пълна дължина) с електропорация може да предизвика неутрализиращи антитела срещу SARS-CoV-2 инфекция и да блокира свързването на S протеин към ACE2 рецептора, но го направи не предоставя данни за заразяване с животни. В този доклад ние оценихме различни варианти за кандидати за ДНК ваксина и установихме, че S протеинът с пълна дължина (pSARS2-S) е най-подходящият за по-нататъшно имунологично изследване. Въпреки че SARS-CoV и SARS-CoV-2 споделят 76% хомология в техните S протеини [31, 32], pSARS-S имунизацията не може да индуцира антитела срещу RBD на SARS-CoV-2 S протеин или неутрализиращи титри на антитела срещу SARS-CoV-2 инфекция (Фиг. 2). Действително, анти-RBD антителата играят важна роля в блокирането на вирусна инфекция. Въпреки това, имунизацията само с RBD (ptRBD) генерира високи титри на неутрализиращи антитела при мишки, но не и при хамстери (фиг.2Hи6C). Спекулирахме, че този резултат може да се дължи на сигналния пептид (тъканно-плазминогенен активатор), който не успява да улесни секрецията на RBD протеина в хамстери. Подробният механизъм изисква допълнително проучване в бъдеще. Ние също така отбелязахме, че имунизацията с ptRBDTM (кодиращ фрагмент от RBD към трансмембранния домен на S) индуцира по-ниски титри на неутрализиращи антитела, отколкото имунизацията с ptRBD (фиг.2HиS1C). Резултатите може да отразяват нестабилната структура на протеина RBD-TM. За по-нататъшно изследване на Th1/Th2 имунните отговори, спленоцитите от имунизирани мишки бяха стимулирани с SARS-CoV-2 S протеин. Установихме, че имунизацията срещу pSARS2-S индуцира силни Th1-предубедени имунни отговори с по-високи нива на IFN- -секреция след стимулация (Фигура 5), но имунизацията срещу pSARS-S индуцира само ниски нива на IFN- -секреция. Тези данни показват, че кръстосаната реактивност на Т-клетъчните отговори между шиповия протеин на SARS-CoV и SARS-CoV-2 не е висока (Фигура 5). Освен това анализът IFN-ELISPOT разкри, че са открити по-малко Т-клетъчни отговори срещу S1 региона в C57BL/6 и BALB/c мишки, имунизирани с pSARS-S (S2 Фиг), което също се подкрепя от проучването на Смит [12]. Тези данни показват, че ваксината срещу SARS може да не осигури пълен защитен ефект срещу SARS-CoV-2 инфекция. Разработването на ДНК ваксини е важно за бърз отговор на пандемията от коронавирусна инфекция. Следователно успехът на ДНК ваксината срещу SARS-CoV-2 може да се приложи към други възникващи инфекциозни заболявания.

Различните конструкции, използвани в SARS-SoV-2 ДНК ваксините, индуцират различни нива на титри на неутрализиращи антитела. Водещата последователност на tPA се използва за увеличаване на експресията и секрецията на антиген в ДНК ваксини [21, 33–35]. Въпреки това, лидерната последователност на tPA не повишава значително титрите на антителата в този доклад. За по-нататъшно повишаване на ефикасността на ваксината могат да се използват различни лидерни последователности, за да се замени нативната лидерна последователност на шиповия протеин. Водещата последователност на IgE беше използвана във ваксината INO-4800 ДНК и ваксината MERS-CoV [5, 12]. В допълнение, модифицираната шипова протеинова последователност може също да повиши имуногенността на ваксината. Стабилизиран шипов протеин е проектиран чрез мутиране на мястото на фурин и други региони за генериране на структура на предварително сливане (S-2P), която може да увеличи експресията на шиповия протеин ~10-кратно [36]. Идеалната ДНК ваксина трябва да оптимизира конструкцията на плазмидна ДНК и системата за доставяне, за да повиши нивото на експресия на протеин.

Desert ginseng—Improve immunity

cistanche tubulosa - подобряват имунната система

Животинските модели са критични за разработването на ваксина срещу COVID{0}}. Няколко животински модела са използвани за оценка на ефикасността на ваксините срещу COVID-19, включително нечовекоподобни примати [13, 37], човешки ACE2 трансгенни мишки [38] и сирийски хамстери [39]. ACE2 на сирийски хамстер има голямо сходство с човешкия ACE2 и неговият афинитет на свързване към S протеина на SARS-CoV-2 се прогнозира по-висок от този на миши ACE2 [40]. Това е причината, поради която човешки ACE2 трансгенни мишки са използвани като модели за предизвикване на SARS-CoV-2, но не и мишки от див тип. Проучванията за предаване на SARS-CoV-2 показват, че вирусът може ефективно да зарази наивни хамстери чрез директен контакт или чрез аерозоли [41]. Интраназалната инфекция на SARS-CoV-2 може да репликира и индуцира патогенеза в белите дробове на сирийски хамстери [30]. This study and previous reports also showed that SARS-CoV-2 infection caused approximately a 10% reduction in the initial body weight of hamsters. Clinical manifestations of patients with COVID-19, including changes in smell and taste, and severe respiratory distress, might be accompanied by weight loss (>5% намаление от изходното ниво), което е свързано с по-голяма продължителност на заболяването [42]. Тези открития показват, че сирийският хамстер също е подходящ животински модел за оценка на ваксини срещу COVID-19. Въз основа на наличието на животински модели, ние избрахме хамстери като модел на предизвикателство SARS-CoV-2, за да оценим ефикасността на ваксината. Нашите данни показват, че имунизацията с pSARS2-S, но не и с ptRBD, може да индуцира високи титри на анти-Spike IgG антитела и титри на неутрализиращи антитела (Фиг. 6B и 6C). Съответно pSARS2-S-имунизираните хамстери, но не и ptRBD-имунизираните хамстери, генерират имунен отговор срещу SARS-CoV-2 предизвикателството. Ние отбелязахме, че ptRBD имунизацията може да индуцира високи нива на титри на неутрализиращи антитела при мишки, но не и при хамстери. Противоречивите резултати може да се дължат на това, че само RBD не се експресира стабилно в хамстери. Моделът на хамстер също беше използван за оценка на аденовирусната серотип 26 (Ad26) векторна ваксина срещу COVID-19. Единична имунизация с ваксина, базирана на вектор Ad26, експресираща стабилизиран SARS-CoV-2 спайков протеин, който предизвиква неутрализиращи реакции на антитела и защитава срещу SARS-CoV-2 инфекция, предизвиква загуба на тегло, частична смъртност и вирусна репликация в белия дроб [39]. Тези резултати показват, че моделът на хамстер е подходящ за оценка на ефикасността на ваксините срещу COVID-19.

Много от усилията за разработване на ваксина срещу SARS-CoV-2 се основават на изследователския опит на MERS-CoV и SARS-CoV. В световен мащаб няколко ваксини срещу COVID-19 бяха одобрени за спешна употреба през декември 2020 г., включително базирани на РНК и аденовирус векторни ваксини срещу COVID-19. Бяха обсъдени предимствата и недостатъците на различните платформи за ваксини [43]. Аденовирусните векторни ваксини могат да предизвикат по-силен имунен отговор от ДНК и иРНК ваксините, но тяхната ефикасност на ваксината може да бъде намалена чрез съществуващ имунитет срещу Ad вектори [44]. В сравнение с ДНК ваксината, иРНК ваксината се нуждае от свръхниска температура за съхранение и транспорт [45]. Следователно ДНК ваксината може да бъде потенциална платформа за ваксина, особено при спешна употреба.

Нашето проучване предполага възможността за ДНК ваксина за употреба от хора. По-нататъшни проучвания биха могли да изследват ефикасността на тази ДНК ваксина, доставена чрез интрадермално (ID) инжектиране, което е по-удобно за клинично приложение, тъй като иглата за IM инжектиране е приблизително 18 mm дълбока при хора и засяга повече тъкани, отколкото ID инжектирането чрез EP. Освен това ефикасността на ваксината трябва да се тества при възрастни мишки като модел за възрастни хора, тъй като тази популация е особено силно засегната, когато е заразена от SARS-CoV-2. Предишни проучвания показват, че Th2 клетъчният отговор е свързан с усилено респираторно заболяване (VAERD) след ваксиниране на инактивирани вирусни ваксини срещу RSV [46], вирус на морбили [47] и SARS-CoV [27, 48]. Обратно, има докладвани по-малко тежки случаи на SARS-CoV в резултат на индукция на Th1 клетъчен отговор [49]. Следователно силните Th1-предубедени имунни отговори, предизвикани от ДНК ваксината, предполагат, че е малко вероятно страничните ефекти да бъдат сериозен проблем [50]. Освен това, бяха повдигнати опасения относно базираните на протеини ваксини поради използването на алуминиева сол или адюванти тип емулсия масло във вода, които водят до Th2-предубедени имунни отговори и увеличават потенциалните странични ефекти [51, 52]. В обобщение, ДНК ваксината срещу COVID-19 може да играе основна роля в контролирането на пандемията COVID-19 в близко бъдеще.

Препратки

  1. Pak A, Adegboye OA, Adekunle AI, Rahman KM, McBryde ES, Eisen DP. Икономически последици от огнището на COVID{0}}: необходимостта от готовност за епидемия. Front Public Health. 2020; 8: 241. pmid:325743072. Център за системни науки и инженерство (CSSE) [Интернет]. Табло за управление на COVID-19. Университет Джон Хопкинс. [цитирано 11 февруари 2021 г.]. Достъпен от:
  2. 3.Buchholz UJ, Bukreyev A, Yang L, Lamirande EW, Murphy BR, Subbarao K, et al. Принос на структурните протеини на коронавирус на тежък остър респираторен синдром към защитния имунитет. Proc Natl Acad Sci US A. 2004;101(26):9804–9. pmid: 15210961
  3. 4. Yang ZY, Kong WP, Huang Y, Roberts A, Murphy BR, Subbarao K, et al. ДНК ваксина предизвиква неутрализиране на SARS коронавирус и защитен имунитет при мишки. Природата. 2004;428(6982):561–4. pmid: 15024391
  4. 5. Muthumani K, Falzarano D, Reuschel EL, Tingey C, Flingai S, Villarreal DO, et al. Синтетична консенсусна анти-спайк протеинова ДНК ваксина предизвиква защитен имунитет срещу коронавирус на респираторния синдром в Близкия изток при нечовекоподобни примати. Sci Transl Med. 2015;7(301):301ra132. pmid: 26290414
  5. 6. Krammer F. SARS-CoV-2 ваксини в процес на разработка. Природата. 2020; 586 (7830): 516–27. pmid:32967006
  6. 7. Khalaj-Hedayati A. Защитен имунитет срещу кандидати за ваксина за подединица SARS, базиран на Spike Protein: Уроци за разработване на ваксина срещу коронавирус. J Immunol Res. 2020;2020:7201752. pmid:32695833
  7. 8. Lu B, Tao L, Wang T, Zheng Z, Li B, Chen Z и др. Хуморални и клетъчни имунни отговори, индуцирани от 3а ДНК ваксини срещу тежък остър респираторен синдром (SARS) или подобен на SARS коронавирус при мишки. Clin Vaccine Immunol. 2009; 16 (1): 73–7. pmid:18987164
  8. 9. Бауър JF, Yang X, Sodroski J, Ross TM. Извличане на неутрализиращи антитела с ДНК ваксини, експресиращи разтворими стабилизирани гликопротеинови тримери на обвивката на човешки имунодефицитен вирус тип 1, конюгирани към C3d. J Virol. 2004;78(9):4710–9. pmid: 15078953
  9. 10. Zakhartchouk AN, Viswanathan S, Moshynskyy I, Petric M, Babiuk LA. Оптимизиране на ДНК ваксина срещу SARS. DNA Cell Biol. 2007; 26 (10): 721–6. pmid:17665998
  10. 11. Gary EN, Weiner DB. ДНК ваксини: най-добрият момент е сега. Curr Opin Immunol. 2020; 65: 21–7. pmid:32259744
  11. 12. Smith TRF, Patel A, Ramos S, Elwood D, Zhu X, Yan J, et al. Имуногенност на кандидат за ДНК ваксина срещу COVID-19. Nat Commun. 2020; 11 (1): 2601. pmid:32433465
  12. 13.Yu J, Tostanoski LH, Peter L, Mercado NB, McMahan K, Mahrokhian SH, et al. Защита с ДНК ваксина срещу SARS-CoV-2 при макаци резус. Наука. 2020; 369 (6505): 806–11. pmid:32434945
  13. 14.Jorritsma SHT, Gowans EJ, Grubor-Bauk B, Wijesundara DK. Методи за доставяне за увеличаване на клетъчното усвояване и имуногенността на ДНК ваксини. Ваксина. 2016; 34 (46): 5488–94. pmid: 27742218
  14. 15. Kudchodkar SB, Choi H, Reuschel EL, Esquivel R, Jin-Ah Kwon J, Jeong M, et al. Бърз отговор на нововъзникващо инфекциозно заболяване - Поуки от разработването на синтетична ДНК ваксина, насочена срещу вируса Zika. Микробите заразяват. 2018; 20 (11–12): 676–84. pmid: 2955534516.Adam L, Tchitchek N, Todorova B, Rosenbaum P, Joly C, Poux C, et al. Вродена молекулярна и клетъчна сигнатура в кожата, предшестваща дълготрайни Т-клетъчни отговори след електропорирана ДНК ваксинация. J Immunol. 2020; 204 (12): 3375–88. pmid:32385135
  15. 17. Lin F, Shen X, McCoy JR, Mendoza JM, Yan J, Kemmerrer SV, et al. Ново прототипно устройство за доставяне на ДНК ваксина с електропорация едновременно към кожата и мускулите. Ваксина. 2011; 29 (39): 6771–80. pmid: 21199706
  16. 18. Williams M, Ewing D, Blevins M, Sun P, Sundaram AK, Raviprakash KS, et al. Повишена имуногенност и защитна ефикасност на тетравалентна ДНК ваксина срещу денга с помощта на електропорация и интрадермално доставяне. Ваксина. 2019; 37 (32): 4444–53. pmid:31279565
  17. 19. Рамакришнан MA. Определяне на 50% титър на крайна точка с помощта на проста формула. Световен J Virol. 2016; 5 (2): 85–6. pmid: 27175354
  18. 20. Corman VM, Landt O, Kaiser M, Molenkamp R, Meijer A, Chu DK, et al. Откриване на нов коронавирус 2019 (2019-nCoV) чрез RT-PCR в реално време. Евро наблюдение. 2020 г. pmid: 31992387
  19. 21. Kou Y, Xu Y, Zhao Z, Liu J, Wu Y, You Q и др. Сигналната последователност на тъканния плазминогенен активатор (tPA) повишава имуногенността на базираната на MVA ваксина срещу туберкулоза. Immunol Lett. 2017; 190: 51-7. pmid: 28728855
  20. 22. Xia S, Zhu Y, Liu M, Lan Q, Xu W, Wu Y и др. Механизъм на сливане на 2019-nCoV и инхибитори на сливане, насочени към HR1 домейна в шиповия протеин. Cell Mol Immunol. 2020; 17 (7): 765–7. pmid:32047258
Може да харесаш също