Эффективность вакцины против коронавируса повышают мутации S-белка, найденные учеными из Маунт-Синай

Ученые из Школы медицины Икана Медицинского центра Маунт-Синай (США) показали на мышах, что удаление сайта расщепления протеазами и замена двух аминокислот улучшают иммуногенность белка спайка SARS-CoV-2 при его использовании в качестве вакцинного антигена.

Credit:
Kateryna Kon | 123rf.com

Лучшей основой для разработки вакцин против SARS-CoV-2 считается S-белок (белок спайка). Для проникновения вируса в клетку S-белок должен быть расщеплен клеточными протеазами на субъединицы S1 и S2 по многоосновному сайту. Известно, что такой активированный белок спайка относительно нестабилен и может существовать в разных конформациях, не все из которых попадают в набор эпитопов, распознаваемых иммунной системой. Кроме того, ранее было показано, что стабильность S-белка повышается при замене лизина-986 и валина-987 на пролины.

Группа ученых под руководством Флориана Краммера проверила, влияет ли стабилизация S-белка при помощи мутаций в сайте расщепления и замены двух аминокислот на иммуногенность вакцины. Ученые проверили несколько вариантов рекомбинантного S-белка: в одном из них многоосновный сайт расщепления был заменен на аланин (вариант ΔCS), в другом на позициях 986 и 987 находились пролины вместо лизина и валина (РР), в третьем были совмещены обе мутации (ΔCS-РР).

Иммуногенность полученных белков тестировалась на мышах, экспрессирующих человеческий рецептор ACE2, с которым связывается белок спайка SARS-CoV-2. Рекомбинантные белки и белок дикого типа вводились мышам внутримышечно. После этого измерялись уровни антител против рецептор-связывающего домена (RBD) S-белка. Все рекомбинантные белки и белок дикого типа стимулировали выработку антител, но для вариантов ΔCS и ΔCS-РР антительный ответ был существенно сильнее. Для этих же вариантов была характерна наибольшая реактивность соответствующих антител. Кроме того, авторы провели тест на нейтрализацию SARS-CoV-2 вырабатываемыми антителами. Наилучший результат показали антитела, продуцирующиеся в ответ на белок ΔCS-РР.

Далее исследователи заразили иммунизированных мышей SARS-CoV-2 и наблюдали за их состоянием в течение 14 дней. Все иммунизированные мыши потеряли в весе меньше, чем контрольные (неиммунизированные) животные. Кроме того, гистопатологический анализ, проведенный на 5-й день после заражения, не выявил вирус в легких иммунизированных мышей, в то время как в контрольной группе в это время он обнаруживался в значимых концентрациях. Наименьшую потерю веса и наиболее раннее снижение титра вируса в легких показали мыши, иммунизированные вариантом ΔCS-РР. Также у мышей, получивших ΔCS-РР, наблюдались наименьшие патологические изменения после инфицирования SARS-CoV-2.

Авторы статьи обращают внимание, что вакцины против SARS-CoV-2 на основе рекомбинантного S-белка и, в частности, варианта ΔCS-РР, уже проходят клинические испытания.

Источник

Fatima Amanat, et al. // Introduction of two prolines and removal of the polybasic cleavage site leads to optimal efficacy of a recombinant spike based SARS-CoV-2 vaccine in the mouse model. // bioRxiv 2020.09.16.300970; DOI: 10.1101/2020.09.16.300970

Добавить в избранное

Вам будет интересно