Экспериментальная вакцина против SARS-CoV-2, которая первой прошла испытания на людях в Соединенных Штатах, показала, что вырабатывает нейтрализующие антитела и полезный Т-клеточный ответ с помощью тщательно разработанного шипового белка, который имитирует распространение инфекции. часть вируса.
Последняя статья о вакцине Moderna-NIH, которая недавно вступила в фазу 3 испытаний на людях, была опубликована сегодня в журнале Nature; его ведущими авторами являются Барни Грэм и Киззмекия Корбетт из Центра исследования вакцин Национального института аллергии и инфекционных заболеваний (NIAID), входящего в состав Национального института здравоохранения, и Андреа Карфи из биотехнологической компании Moderna. В нем описаны как доклинические результаты, так и важная инженерия белка, возглавляемая командой из Техасского университета в Остине.
В документе частично описывается работа по стабилизации другой изменяющейся части вируса: белка, который сливается с клетками и инфицирует их, называемый спайковым белком. Предыдущие исследования коронавирусов имели решающее значение для самого быстрого перехода от секвенирования вирусного генома к тестированию вакцины на людях, которое заняло всего 66 дней.
"Несколько вещей были ключевыми для быстрой разработки вакцины, в том числе понимание точной структуры на атомном уровне шипового белка и того, как ее стабилизировать," сказал UT Остин, адъюнкт-профессор молекулярных биологических наук Джейсон Маклеллан, автор статьи. "Так быстро, как все это произошло, разработка стала возможной благодаря многолетним исследованиям."
Члены команды NIAID и лаборатории Маклеллана в UT Остине объявили ранее в этом году, что они нанесли на карту молекулярную структуру стабилизированного белка-шипа в течение нескольких недель после получения генетической последовательности, опубликовав структуру белка-шипа SARS-CoV-2 в журнал Science. NIAID и биотехнологическая компания Moderna, базирующаяся в Кембридже, штат Массачусетс, работали над разработкой вакцины с матричной РНК (мРНК), которая, согласно NIH, направляет клетки организма на экспрессию спайка в его префузионной конформации, чтобы вызвать иммунный ответ. В сегодняшней статье описываются данные о том, что вакцина предотвращает распространение инфекции в дыхательные пути мышей, вырабатывает нейтрализующие антитела и вызывает реакцию иммунных клеток, называемых Т-клетками памяти.
Стабилизированный спайковый белок, известный как белок S-2P, также присутствует в нескольких других вакцинах против коронавируса, которые в настоящее время проходят клинические испытания.
Спайковый белок SARS-CoV-2 изменяет свою форму до и после слияния с клетками. Иммунная система лучше всего реагирует, когда спайковый белок находится в своей форме до слияния, поэтому команда Маклеллана переработала белок в двух ключевых местах, чтобы закрепить его в этой форме.
Постдокторский исследователь Маклеллана Няньшуанг Ван выявил генетические мутации, необходимые для стабилизации изменяющего форму белка шипа БВРС-КоВ еще в 2017 году, и команда обнаружила, что та же тактика работает с новым коронавирусом. Используя небольшие генетические модификации последовательности гена, кодирующего белок, исследователи по существу делают часть подпружиненной части молекулы более жесткой, предотвращая ее перестройку.
Вместо болезненного процесса проб и ошибок исследователи разработали необходимые мутации примерно в течение дня после получения генома вируса SARS-CoV-2. Лаборатория Маклеллана завершила построение структуры на атомном уровне, а аспирант Дэниел Рэпп собрал и очистил спайковый белок. Вскоре после этого Корбетт и Грэм из NIAID подтвердили, что белок S-2P генерирует сильные антитела у мышей.