_ VPNVax: Crearea unei structuri virale îmbunătățite în vaccinuri prin restructurare polimerică

În general, cu cât este mai mare gradul de restabilire a informațiilor a unui vaccin asupra unui virus, cu atât eficacitatea potențială a acestuia este mai mare. Virusul în sine este cel mai autentic vaccin, cum ar fi virusul varicela-zoster, care asigură imunitate pe viață după o singură infecție. Cu toate acestea, virușii dezvoltă, de asemenea, mecanisme de sustragere a supravegherii imune pe parcursul lungii lor istorii evolutive, cum ar fi sustragerea urmăririi sistemului imunitar prin schimbarea frecventă a deghizărilor prin mutabilitate ridicată.

În mod alternativ, aceștia își pot reduce propria vizibilitate și pot pândi invaziv prin mecanisme speciale, iar coronavirusurile sunt adepți în a folosi ambele aceste tactici.

Ca virus ARN, coronavirusurile au un avantaj natural în ceea ce privește mutabilitatea ridicată. Între timp, denumite „corona” datorită proeminențelor asemănătoare coroanei de pe suprafața lor, coronavirusurile afișează cele mai importante informații antigenice despre proteina domeniului de legare la receptor (RBD) situată în partea de sus a acestor proeminențe asemănătoare coroanei.

Informația antigenică este împrăștiată printre vârfurile solitare de pe suprafața virală, asemănătoare cu o coroană. Această structură discretă spațial este o provocare pentru sistemul imunitar să recunoască eficient.

Abordând caracteristicile structurale ale coronavirusurilor, o echipă condusă de profesorii Xuesi Chen și Wantong Song de la Institutul de Chimie Aplicată Changchun a raportat o nanoparticulă de polimer viromimetic. vaccin (VPNVax). Vaccinul a fost preparat prin rearanjarea proteinelor RBD ale coronavirusului și modificarea acestora pe suprafața nanoparticulelor de polimer de polietilen glicol-acid polilactic pre-asamblate.

Această strategie de pregătire modulară oferă câteva avantaje: (1) permite pentru controlul flexibil al densității (valenței) antigenului pe suprafața vaccinului cu nanoparticule; (2) permite înlocuirea proteinelor antigenului să răspundă rapid la focarele diferitelor variante de virus; (3) facilitează transformarea directă de la proteine ​​subunitare la vaccinuri cu nanoparticule, simplificând procesul de pregătire rapidă la scară largă.

Morfologia VPNVax la microscopia crio-electronică este extrem de asemănătoare cu structura virusului, cu antigen. proteine ​​distribuite dens pe suprafața sferică a purtătorului de nanoparticule. Prin calcule teoretice folosind modelul rețelei sferice Fibonacci și reglarea condițiilor de reacție chimică, echipa de cercetare a pregătit cu succes VPNVax cu valențe de suprafață diferite.

Rezultatele au arătat că valența antigenului de suprafață a avut într-adevăr un impact semnificativ asupra sistemului imunitar. efectul stimulator al vaccinului cu nanoparticule. O densitate mai mare de antigen pe suprafața VPNVax își îmbunătățește capacitatea de activare directă asupra celulelor B, validând indirect mecanismul coronavirusului de a evita supravegherea imună prin reducerea densității antigenului de suprafață prin proeminențe asemănătoare corona.

Acest lucru a subliniat, de asemenea, necesitatea. de optimizare și control al valenței de suprafață a vaccinurilor cu nanoparticule. Cu toate acestea, valența excesiv de mare a redus, de asemenea, stabilitatea structurală a VPNVax, necesitând o valență moderată pentru a obține un echilibru între efectele stimulatoare și stabilitate.

Echipa de cercetare a descoperit în continuare că pentru proteinele antigene de diferite dimensiuni, sistemul imunitar optim efectul stimulator al VPNVax preparat a avut loc atunci când acoperirea proteinelor de suprafață a fost în intervalul 20%-25%. În plus, VPNVax cu parametrii structurali optimi, atunci când este combinat cu adjuvanți comerciali de aluminiu, a obținut un efect de stimulare imunitară mai puternic, iar serul său imunitar s-a dovedit că are efecte de neutralizare a virusului.

Mai important, această platformă de vaccin pe bază de polimeri poate dezvolta și exploata în continuare funcția adjuvantă a purtătorului polimeric. Purtând agonişti imuni sau reglând chiralitatea polimerului, VPNVax ar putea activa simultan răspunsurile imune celulare.

În rezumat, cercetările efectuate pe platforma VPNVax privind relaţia structură-efect a vaccinurilor cu nanoparticule şi strategia de preparare care combină tehnologia de sinteză a materialelor oferă noi perspective pentru proiectarea următoarei generații de vaccinuri cu particule asemănătoare virusului.

Lucrarea este publicată în revista National Science Review.

(Fluierul)