Новая РНК-вакцина против SARS-CoV-2 получила поддержку британского правительства

Инкапсулированная в липидные наночастицы (ЛНЧ) самоамплифицирующаяся РНК (саРНК) — актуальная платформа для создания вакцин, так как позволяет кодировать любой интересующий антиген и может применяться в меньших дозах по сравнению с матричной РНК (мРНК).

Вакцины на основе саРНК получают из альфавирусов. Это (+)РНК-содержащие вирусы с двумя открытыми рамками считывания в геноме: первая кодирует белки для РНК-зависимой РНК-полимеразы, а вторая — структурные белки. В конструкциях для сaРНК вакцины вторая рамка считывания заменяется геном, кодирующим антиген, а вирусная РНК-полимераза остается и обеспечивает внутриклеточную амплификацию РНК после иммунизации. Чтобы получить репликон саРНК для вакцины против нового коронавируса, сотрудники кафедры инфекционных заболеваний Имперского колледжа Лондона использовали плазмидный вектор на основе генома вируса венесуэльского лошадиного энцефалита (VEEV).

Липидные наночастицы для доставки нуклеиновых кислот уже используются в клинике. Например, патисиран производства компании Alnylam для лечения наследственного транстиретинового амилоидоза — первый одобренный препарат на основе РНК-интерференции — представляет собой РНК, заключенную в липидные наночастицы. Важное преимущество такой формы доставки — вакцину можно вводить инъекционно, а не с помощью электропорации.

В исследовании, проведенном британскими и канадскими учеными, мышей иммунизировали вакциной, которая содержала инкапсулированную в ЛНЧ сaРНК, кодирующую стабилизированный S-белок SARS-CoV-2. Опытные группы получали две инъекции вакцины (в дозах 0,01 и 10 мкг) с интервалом в месяц. В качестве положительного контроля другой группе вводили плазмиду, кодирующую тот же стабилизированный S-белок (пДНК), путем электропорации. Мышей, которые получили сaРНК, кодирующую гликопротеин вируса бешенства (RABV), использовали в качестве отрицательного контроля.

Через 6 недель у опытной группы животных обнаружили высокие количества специфических иммуноглобулинов IgG к SARS-CoV-2. У групп, получавших дозы 10 и 1 мкг ЛНЧ с сaРНК, они были достоверно выше, чем у получавших 10 мкг электропорированной пДНК. Все мыши, вакцинированные сaРНК, даже в минимальных дозах, имели более высокие концентрации специфических антител, чем пациенты, выздоровевшие после COVID-19.

Было также показано, что вакцина с сaРНК индуцирует Th1-ответ Т-хелперов (выделение гамма-интерферона и активация макрофагов; этот тип ответа более эффективен против внутриклеточных патогенов, чем Th2). Как полагают исследователи, Th1-ответ обеспечит иммуногенность и у людей. Cпленоциты (моноциты, образующиеся в ретикулярной ткани селезенки) вакцинированных мышей, повторно стимулированные различными пептидами SARS-CoV-2, показали удивительно высокую секрецию гамма интерферона.

Ученые также проверили, насколько антитела, генерируемые иммунизацией, сопоставимы с теми, которые вырабатываются при естественной инфекции SARS-CoV-2, по их способности нейтрализовать псевдовирус SARS-CoV-2 (искусственно созданный неопасный лентивирус с коронавирусным S-белком в оболочке и геном светящегося белка люциферазы, который позволяет следить за проникновением в клетки). Была отмечена высокоэффективная нейтрализация вирусов, которая зависела от дозы вакцины. Для мышей, получавших 10 или 1 мкг ЛНЧ с сaРНК, значения IC₅₀ (концентрации полумаксимального ингибирования) варьировали в диапазоне от 5x10³ до 10⁵. Это не только выше, чем значения для группы положительного контроля, но и значительно выше, чем значения IC₅₀ у выздоровевших от COVID-19 людей (средний показатель 10³).

Ученые также оценили системный цитокиновый ответ. Через 4 часа после инъекции ЛНЧ с сaРНК группы, получившие 10 и 1 мкг вакцины, имели повышенные уровни IL-6, MIP-1β, RANTEs, IFN-β и IP-10 в сыворотке крови по сравнению с контрольной группой RABV.

На разработку вакцины в Имперском колледже правительство Великобритании выделило 22,5 млн. фунтов. «Мы чрезвычайно благодарны правительству Великобритании и британскому народу за их инвестиции в эту жизненно важную работу», — сказал руководитель исследования профессор Робин Шатток. Исследования также получают благотворительную поддержку. Начало клинических исследований запланировано на июнь.