Мозаичные наночастицы вызывают иммунный ответ к различным коронавирусам

За последние 20 лет зоонозные коронавирусы вызвали несколько эпидемий (SARS, MERS и COVID-19). Есть основания предполагать, что SARS-подобные вирусы, циркулирующие в популяциях летучих мышей, и дальше могут мутировать и передаваться людям. Распространению таких инфекций могла бы препятствовать вакцина, обеспечивающая иммунный ответ не к одному патогену, а к целой группе родственных вирусов. В новой работе, опубликованной в Science, ученые описали наночастицы, несущие одновременно рецептор-связывающие домены (RBD) человеческих и животных коронавирусов. Вакцинный потенциал наночастиц проверили на мышах.

Наночастицы сконструированы по принципу SpyCatcher-SpyTag, разработанному ранее в Оксфордском университете, в лаборатории одного из авторов работы профессора Марка Ховарта. В такой системе вирусоподобные частицы связаны с множеством копий инженерного белкового домена (SpyCatcher). Антигены, несущие хвост из 13 аминокислотных остатков (SpyTag), формируют с этим доменом изопептидные связи.

Исследователи выбрали 12 рецептор-связывающих доменов коронавирусов подрода сарбековирусов, относящихся к четырем кладам: SARS-CoV-2, SARS-CoV, коронавирусов летучих мышей, встречающихся в Китае, Болгарии и Кении, и панголинов. Восемь RBD использовались для конструирования трех вариантов мозаичных наночастиц, с помощью остальных оценивался кросс-реактивный ответ. Эффективность мозачных наночастиц сравнивали с действием гомотипичных наночастиц, составленных только из RBD SARS-CoV-2.

Мышей иммунизировали растворимым S-белком SARS-CoV-2, наночастицами с RBD SARS-CoV-2, с мозаичными RBD либо пустыми наночастицами.

Анализ серологических показателей показал, что иммунизация растворимым S-белком дает более слабый антительный ответ по сравнению с наночастицами. Совместная презентация RBD разных коронавирусов давала не меньший титр антител к SARS-CoV-2, чем введение наночастиц с RBD только этого вируса. Кроме того, стратегия с использованием мозаичных наночастиц оправдала себя: у мышей вырабатывались связывающие и нейтрализующие антитела как к SARS-CoV-2, так и к другим сарбековирусам.

Авторы работы отмечают, что одна доза такой вакцины может одновременно защитить от распространяющегося на данный момент SARS-CoV-2 и от возможных родственных зоонозных инфекций.