La innovación en vacunas contra el COVID-19 podría acelerar drásticamente la producción mundial
Un mapa a escala atómica en 3D, o estructura molecular, de Hexapro, una versión modificada de la proteína espiga del SARS-CoV-2, descrito en un artículo publicado en julio en la revista Science 23 de febrero de 2020. Seis modificaciones clave, llamadas prolinas, se indican como esferas rojas y azules y ayudan a bloquear la proteína en la conformación de prefusión, la forma que toma antes de la infección. Crédito: Universidad de Texas en Austin.
En respuesta a la necesidad de desarrollar rápidamente miles de millones de dosis de vacunas contra el COVID-19 que salvan vidas, un equipo científico de la Universidad de Texas en Austin ha rediseñado con éxito una proteína clave del coronavirus, y la modificación podría permitir una producción mucho más rápida y estable producción de vacunas a nivel mundial.
Los nuevos hallazgos se describen en la revista Science.
La mayoría de las vacunas candidatas contra el coronavirus entrenan al sistema inmunitario humano para que reconozca una proteína clave en la superficie del virus SARS-CoV-2 llamada proteína espiga en para combatir la infección. Los investigadores diseñaron una nueva versión de esta proteína que, cuando se expresa en las células, produce hasta 10 veces más proteína que una proteína espiga sintética anterior que ya se usa en varias vacunas contra la COVID-19. Junto con colegas de los Institutos Nacionales de la Salud, varios miembros del equipo de investigación de la UT también diseñaron la versión anterior de la proteína espiga que se encuentra en al menos dos vacunas candidatas contra el COVID-19 que se encuentran actualmente en ensayos clínicos en los EE. UU.
» Según el tipo de vacuna, esta versión mejorada de la proteína podría reducir el tamaño de cada dosis o acelerar la producción de vacunas», dijo Jason McLellan, profesor asociado en el Departamento de Biociencias Moleculares y autor principal del artículo. «De cualquier manera, podría significar que más pacientes tengan acceso a las vacunas más rápido».
Apodada HexaPro, la nueva proteína también es más estable que la versión anterior de la proteína Spike del equipo, lo que debería facilitar su almacenamiento. y transporte También mantiene su forma incluso bajo estrés por calor, durante el almacenamiento a temperatura ambiente y durante múltiples congelaciones y descongelaciones. Tales cualidades son deseables en una vacuna robusta.
La Fundación Bill y Melinda Gates ha contribuido al desarrollo de la tecnología a través de una subvención con el interés de hacer que las vacunas sean accesibles para personas en países de bajos ingresos. Las compañías de vacunas con diferentes tecnologías de plataforma tendrán la capacidad de probar y desarrollar aún más las vacunas COVID que usan HexaPro. McLellan también indicó que los socios están interesados en ampliar el acceso a la tecnología a las personas del mundo en desarrollo.
«Cuatro mil millones de personas que viven en países en desarrollo necesitarán acceso a una vacuna, como todos nosotros, «, dijo McLellan.
HexaPro también podría usarse en las pruebas de anticuerpos COVID-19 donde actuaría como una sonda para identificar la presencia de anticuerpos en la sangre de un paciente, indicando si una persona ha sido infectada previamente con el virus.
El primer autor del artículo es Ching-Lin Hsieh, investigador postdoctoral en el laboratorio de McLellan. Los autores correspondientes son McLellan; Ilya Finkelstein, profesor asociado del Departamento de Biociencias Moleculares; y Jennifer Maynard, profesora de la Escuela de Ingeniería Cockrell.
La versión original del equipo de la proteína espiga constituye la base de las vacunas candidatas que se encuentran actualmente en ensayos clínicos en humanos, incluidas la mRNA-1273 de Moderna y la NVX-CoV2373 de Novavax. .
Para las vacunas basadas en ácido nucleico que utilizan las propias células del paciente para crear las proteínas virales que desencadenan una respuesta inmunitaria, como el ARNm-1273, esta proteína de pico mejorada podría permitir versiones de próxima generación que requieren un dosis mucho más pequeña para provocar la misma respuesta inmune de un paciente. Para las vacunas de subunidades que contienen una versión de la proteína viral real como antígeno, como NVX-CoV2373, se podrían producir muchas más dosis de vacunas en el mismo período de tiempo. De cualquier manera, desde el punto de vista de la producción, esto podría significar acelerar el acceso a vacunas que salvan vidas.
Aprovechando su experiencia en la creación de proteínas estabilizadas como vacunas contra el MERS-CoV, el coronavirus que causa el síndrome respiratorio de Oriente Medio, y otros virus , los investigadores identificaron 100 modificaciones diferentes a la proteína espiga que creían que podrían conducir a una versión más estable y con mayor expresión. A continuación, crearon 100 versiones diferentes de la proteína insertando los planos genéticos de cada versión en un cultivo diferente de células humanas. De esas 100 versiones de la proteína espiga, 26 eran más estables o tenían una mayor expresión.
Luego, los investigadores tomaron cuatro de esas modificaciones beneficiosas, más dos de su proteína espiga estabilizada original, y las combinaron para crear HexaPro. . Cuando insertaron los planos genéticos para esta versión de la proteína espiga en un cultivo de células humanas, las células produjeron 10 veces más proteína que la proteína original.
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La respuesta inmunitaria a la proteína espiga de la COVID-19, ¿el secreto de una vacuna exitosa? Más información: «Diseño basado en estructuras de picos de SARS-CoV-2 estabilizados por prefusión», Science (2020). science.sciencemag.org/lookup/ … 1126/science.abd0826 Información de la revista: Science
Proporcionado por la Universidad de Texas en Austin Cita: La innovación de la vacuna COVID-19 podría acelerar drásticamente la producción mundial (2020, 23 de julio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-covid-vaccine-worldwide-production.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.