تطعيم الحمض النووي يسبب مناعة وقائية ضد عدوى السارس CoV-2 في الهامستر

الشكل 2. استجابة الأجسام المضادة في الفئران بعد التحصين بلقاحي SARS-CoV وSARS-CoV-2 S DNA.

(A) تم تحصين الفئران BALB/c (عدد=4 لكل مجموعة) عضليًا مرتين بفاصل زمني 3- أسبوع مع 100 ميكروغرام من البلازميد المشار إليه، يليه التثقيب الكهربائي. تم جمع عينات المصل في النقاط الزمنية المحددة بعد التحصين الأول. (BD، F، G) تم تقييم الأجسام المضادة ضد بروتين SARS-CoV-2 كامل الطول ومنطقة S2 وRBD بواسطة ELISA. (E، H) تم تقييم الجسم المضاد المعادل الناجم عن اللقاح ضد SARS-CoV-2 عن طريق اختبار التعادل. يتم عرض عيارات الأجسام المضادة على أنها المتوسط ​​± SEM، ويتم التعبير عن عيارات التعادل كمتوسط ​​هندسي بفاصل ثقة 95%. *ص<0.05 by the Mann-Whitney test.

لمزيد من التحقيق فيما إذا كان استبدال التسلسل القيادي يمكن أن يزيد من إفراز البروتين، استخدمنا تسلسلًا قياديًا من منشط البلازمينوجين النسيجي لدمج أنواع مختلفة من بروتين SARS-CoV-2 S. تحتوي جميع المتغيرات على منطقة RBD لبروتين SARS-CoV-2 S. بعد جرعتين من تحصين الحمض النووي، تم تحليل الأمصال التي تم جمعها في الأسبوع 4 والأسبوع 6 بحثًا عن الأجسام المضادة IgG وتحييد عيار الأجسام المضادة. أدى التحصين باستخدام ptSARS2-S إلى زيادة عيار الأجسام المضادة ضد بروتين S كامل الطول في الأسبوع 4 مقارنةً بالتحصين ptRBD وptRBDTM وptSdTM (الشكل S1A). كانت عيارات الأجسام المضادة لـ RBD في تحصين ptRBD أعلى من تلك في تحصين ptSARS 2- S (1496.2 مقابل 530.9، p=0.057) في الأسبوع 4 (الشكل S1B). ومع ذلك، فقد أدى التحصين ضد ptRBD وptSARS2-S إلى إحداث مستويات مماثلة من الأجسام المضادة المعادلة في الأسبوع الرابع (الشكل S1C). ولوحظت نفس النتائج في تحليل الأمصال في الأسبوع السادس؛ تسبب تحصين ptRBD في إحداث مستويات أعلى من الأجسام المضادة لـ RBD مقارنة بتحصين ptSARS 2- S (12589.3 مقابل 1 000.0، p=0.028) ولكن نفس مستويات الأجسام المضادة المعادلة (9.3 مقابل 9.6 (log2)) (الشكل 2F و2G و2H). نظرًا لأن المتغيرات المنصهرة التسلسلية الرائدة لـ tPA لم تحفز عيارات أعلى من الأجسام المضادة المعادلة مقارنة بتحصين pSARS2-S، فقد استخدمنا pSARS2-S لمزيد من الاستقصاء.

الارتباط التنافسي للأجسام المضادة في المصل وACE2 لـ SARS-CoV-2 RBD

لفحص قدرة الأجسام المضادة في المصل على التدخل في تفاعل ACE2-RBD، أجرينا اختبارًا مصليًا تنافسيًا لـ SARS-CoV-2. في هذا الاختبار، تمت إضافة الأجسام المضادة في المصل إلى صفائح ELISA المطلية مسبقًا ببروتين SARS-CoV-2 RBD، متبوعة بإضافة بروتين ACE2 البشري. تم استخدام جسم مضاد معادل محدد ضد SARS-CoV-2 RBD كمرجع. كما هو مبين فيتين. 3، الأجسام المضادة المصلية من الفئران المحصنة pSARS2-S المرتبطة بـ RBD وربط ACE2 المحظور، والذي كان مكافئًا لحوالي 353 ميكروغرام/مل من الجسم المضاد المرجعي، بينما كانت أمصال pSARS-S مكافئة لـ 56 ميكروغرام/مل من الجسم المضاد المرجعي. لذلك، تشير بياناتنا إلى أن تحصين pSARS2-S يمكن أن يحفز أجسامًا مضادة تنافسية تمنع بشكل فعال ارتباط SARS-CoV-2 RBD بمستقبل ACE2. كانت هذه النتيجة متوافقة مع عيار ELISA ضد SARS-CoV2 RBD (الشكل 2 د)، وبدعم من الدراسة حول اختلاف تسلسلات RBD بين SARS-CoV وSARS-CoV-2 [24].

الشكل 3. النشاط التنافسي لأمصال الفأر المحصنة ضد تفاعل RBD/ACE2.

تم تحصين الفئران BALB/c (عدد=4 لكل مجموعة) عضليًا مرتين بفاصل زمني 3- أسبوع مع 100 ميكروغرام من المتجهات، pSARS-S أو pSARS2-S، متبوعًا بالثقب الكهربائي. تم جمع عينات المصل في الأسبوع الثامن بعد التحصين الأول. تم تقييم الأجسام المضادة في المصل التي تتنافس مع ACE2 لربط RBD من خلال اختبار مصلي تنافسي لـ SARS-CoV-2. يتم التعبير عن النشاط التنافسي لأمصال الفأر على أنه المستوى المكافئ للجسم المضاد لـ RBD (بروتين SARS-CoV-2) (الجسم المضاد المرجعي). يتم عرض عيار الأجسام المضادة على أنه متوسط ​​± SEM. *ص<0.05 by the Mann-Whitney test.

SARS-CoV-2 S مناعة خلطية طويلة الأمد مستحثة بلقاح DNA ويوفر حماية متبادلة ضد SARS-CoV-2 مع طفرة D614G

على وجه الخصوص، لوحظت صيانة طويلة المدى لعيارات الأجسام المضادة IgG ضد S كامل الطول بعد 20 أسبوعًا من التحصين الأول (الشكل 4 أ). بلغ المتوسط ​​الهندسي للتتر (log2) للجسم المضاد المعادل لـ SARS-CoV-2 10.8 في الأسبوع 8 بعد تطعيمات pSARS2-S، وانخفض قليلاً إلى 9.1 في الأسبوع 12 وإلى 8.8 في الأسبوع 20 (الشكل 4 ب). تشير هذه النتائج إلى أن تحصين pSARS2-S يمنح استجابة خلطية طويلة الأمد ضد فيروس SARS-CoV-2. علاوة على ذلك، فإن لقاح الحمض النووي pSARS2-S مع النمط الجيني D614 حفز استجابة الجسم المضاد المعادلة ضد الفيروس الذي يحتوي على طفرة D614G (الشكل 4C) ، والذي يشبه التتر المعادلة ضد النمط الجيني D614. ولذلك، فإن pSARS2-S قادر على منح الحماية المتبادلة ضد متغير D614G الأكثر شيوعًا والأكثر انتشارًا لفيروس SARS-CoV-2.

الشكل 4. حفز لقاح الحمض النووي SARS-CoV-2 S مناعة خلطية طويلة الأمد وحماية متقاطعة ضد فيروس SARS-CoV-2 مع طفرة D614G.

تم تحصين الفئران BALB/c (عدد=4 لكل مجموعة) عضليًا ثلاث مرات بفاصل زمني 3- أسبوع مع 100 ميكروغرام من المتجهات، pSARS-S أو pSARS2-S، يليها التثقيب الكهربائي. تم جمع عينات المصل في النقاط الزمنية المحددة بعد التحصين الأول. (أ) تم تقييم الأجسام المضادة ضد بروتين SARS-CoV-2 كامل الطول بواسطة ELISA. (B، C) تم تقييم نشاط التحييد الناجم عن اللقاح ضد SARS-CoV-2 مع الأنماط الجينية D614 أو G614 عن طريق اختبار التحييد. يتم عرض عيارات الأجسام المضادة على أنها المتوسط ​​± SEM، ويتم التعبير عن عيارات التعادل كمتوسط ​​هندسي بفاصل ثقة 95%. *ص<0.05 by the Mann-Whitney test.

تحريض 1- أو 2-الاستجابات المتحيزة

يمكن تقسيم الخلايا التائية المؤثرة CD4+ إلى مجموعتين فرعيتين وظيفيتين رئيسيتين، Th1 وTh2، استنادًا إلى السيتوكينات المفرزة عند التنشيط. تنتج خلايا Th1 السيتوكينات الالتهابية (IFN-) وتشارك في الاستجابات المناعية الخلوية تجاه البكتيريا والفيروسات داخل الخلايا، في حين أن خلايا Th2 التي تفرز تساعد بشكل أساسي الخلايا البائية على إنتاج الأجسام المضادة ولكنها أيضًا تعزز المناعة بوساطة اليوزينيات (IL-5 و IL{ {9}})، مما يؤدي إلى استجابات خلطية أو حساسية [25, 26]. علاوة على ذلك، قد تساهم الآليات المعتمدة على خلايا Th2 في الإصابة بأمراض الجهاز التنفسي المعززة المرتبطة باللقاحات (VAERD)، كما هو موضح في الدراسات التي أجريت على مرشحي لقاح السارس-CoV [27, 28]، مما يسلط الضوء على أن الاستجابة المتوازنة للخلايا التائية أمر بالغ الأهمية لتطوير لقاح آمن لفيروس كورونا-19 [29]. لمعالجة هذه المشكلة، تم تحصين الفئران BALB/c وC57BL/6 باستخدام ناقل pSARS-S وpSARS2-S مرتين بفاصل زمني 3- أسبوع. تمت التضحية بالفئران بعد 7 أيام من التحصين الثاني، وتم تحفيز الخلايا الطحالية باستخدام بروتين SARS-CoV-2 S (5 ميكروغرام/مل) لمدة 3 أيام. في الفئران BALB/c (الشكل 5أ-5د) ، كان إفراز السيتوكينات من النوع Th1 IFN- (19641.3 بيكوغرام / مل ± 8823.5) و IL -2 (599.5 بيكوغرام / مل ± 37.7) مرتفعًا بعد التحفيز باستخدام بروتين S في pSARS 2-S تم اكتشاف مستويات منخفضة جدًا من السيتوكينات من النوع Th2 IL -5 (18.1 بيكوغرام / مل ± 11.8) و IL -13 (567.2 بيكوغرام / مل ± 166.2). وقد لوحظت نتائج مماثلة في الفئران C57BL / 6، وتسببت مجموعة التحصين pSARS 2- S في كمية أعلى من IFN- (33918.8 بيكوغرام / مل ± 11646.1) و IL -2 (800.3 بيكوغرام / مل ± 109.5) من ذلك من IL -5 (4.6 بيكوغرام / مل ± 2.9) و IL -13 (545.7 بيكوغرام / مل ± 117.4) (الشكل 5E – 5H). تشير هذه البيانات إلى أن pSARS2-S يمكن أن يحفز الاستجابات المناعية المتحيزة1-.

الشكل 5. استجابة الخلايا التائية في الفئران بعد التحصين بلقاحات الحمض النووي pSARS-S وSARS2-S.

تم تحصين الفئران BALB/c (AD) وC57BL/6 (EH) (عدد=4 لكل مجموعة) عضليًا مرتين بفاصل زمني 3- أسبوع مع 100 ميكروغرام من المتجهات، pSARS-S أو pSARS{{ 8}}S، تليها الكهربي. تم جمع خلايا الطحال في الأسبوع 4 بعد التحصين الأول، ومستويات الإنترفيرون المفرز- (A, E)، IL-2 (B, F)، IL-5 (C, G)، وIL تم تقييم -13 (D, H) بعد إعادة المحاكاة باستخدام بروتين SARS-CoV-2 S المؤتلف. يتم عرض عيار الأجسام المضادة على أنه متوسط ​​± SEM. *ص<0.05 by the Mann-Whitney test.

الفعالية الوقائية للقاحات الحمض النووي ضد السارس-CoV-2 التحدي

لاستكشاف الفعالية الوقائية للقاح pSARS2-S، تم تحصين الهامستر السوري مرتين بـ 100 ميكروغرام من الحمض النووي في فترة 3-أسبوع وتم تحديه عن طريق الأنف بفيروس SARS-CoV-2 في الأسبوع السابع. (الشكل 6 أ). بعد التحصين، تم جمع الأمصال في الأسبوع 4 والأسبوع 6 لعيار الأجسام المضادة للارتفاع (IgG) وتحييد تحليلات عيار الأجسام المضادة. أدى التحصين باستخدام pSARS2-S إلى ظهور مستويات أعلى من عيار الأجسام المضادة لـ Spike مقارنة بالتحصين ptRBD في الأسبوع 4 (1584.9 مقابل 50.1) والأسبوع 6 (1995.3 مقابل 63.1) في الهامستر (الشكل 6 ب). بما يتوافق مع عيارات الأجسام المضادة لـ Spike، فإن أمصال الهامستر المحصنة بـ pSARS2- رفعت عيارات عالية جدًا من الأجسام المضادة المعادلة (6.5 في الأسبوع 4 و6.4 في الأسبوع 6 (log2))، ولكن أمصال المتجهات- أو الهامستر المحصن بـ ptRBD لم يفعل ذلك (الشكل 6ج). بعد التحدي مع SARS-CoV-2، تمت مراقبة وزن جسم الهامستر يوميًا. كشفت الدراسات السابقة أن العيار الفيروسي في رئتي الهامستر وصل إلى مستوى عالٍ بعد 3 أيام من التحدي.30]. لذلك، تم التضحية بنصف الهامستر من كل مجموعة في اليوم الثالث وتم تحليل الحمل الفيروسي في الرئة. انخفض وزن جسم الهامستر الملقّح بالنواقل تدريجيًا، وكانت النسبة المئوية لوزن الجسم المفقود 11.1% بعد 6 أيام من التحدي. في المقابل، فإن تحصين pSARS2-S يحمي الهامستر من فقدان وزن الجسم (الشكل 6 د). علاوة على ذلك، أظهر عيار الفيروس المعدي وعدد نسخ الحمض النووي الريبي (RNA) الفيروسي في مجموعة pSARS2-S انخفاضًا بمقدار 2.29 و1.37 log10 مقارنة بمجموعة مكافحة ناقلات الأمراض (الشكل 6E و6F). تشير هذه النتائج إلى أن تحصين pSARS2-S يمنح الحماية ضد عدوى SARS-CoV-2 في الهامستر السوري.

الشكل 6. الفعالية الوقائية للقاح الحمض النووي لـ SARS-CoV-2 S في الهامستر المصاب بـ SARS-CoV-2-.

(أ) الدورة الزمنية لتلقيح الحمض النووي وتحدي السارس-CoV-2. تم تحصين الهامستر السوري عضليًا مرتين بفاصل زمني 3- أسبوع مع 100 ميكروغرام من التحكم، pSARS-S أو pSARS2-S، يليه التثقيب الكهربائي. تم جمع عينات المصل عن طريق أخذ عينات من الدم خلف الحجاج في الأسابيع 4 و 6 بعد التحصين الأول. بعد 4 أسابيع من التحصين الثاني، تم تحدي الهامستر السوري عن طريق الأنف بـ 105 TCID50 SARS-CoV-2. (ب) تم تقييم الأجسام المضادة ضد بروتين SARS-CoV-2 كامل الطول بواسطة ELISA. (C) تم تقييم نشاط التحييد الناجم عن اللقاح ضد SARS-CoV-2 عن طريق اختبار التحييد. (د) تم تسجيل تغير وزن الجسم (%) للهامستر يوميًا بعد تحدي SARS-CoV-2. تم تحديد عيارات الفيروس (E) ونسخ الحمض النووي الريبي (F) الفيروسية في رئتي الهامستر المصاب بـ SARS-CoV-2- بعد 3 أيام من التحدي بواسطة اختبار TCID50 وqRT-PCR، على التوالي. يتم عرض عيارات الأجسام المضادة على أنها المتوسط ​​± SEM، ويتم التعبير عن عيارات التعادل كمتوسط ​​هندسي بفاصل ثقة 95%. *ص<0.05, ***p<0.001 by the Mann-Whitney test.

مناقشة

تم إطلاق أكثر من 80 تجربة سريرية للقاح فيروس كورونا-19، وتعد دراسات المناعة والتحدي الفيروسي في الحيوانات خطوات حاسمة في عمليات تطوير اللقاح. تم تطوير لقاحات الحمض النووي لعدوى SARS-CoV-2 بشكل مكثف لطرق توصيل مختلفة. يعد Electroporation طريقة واعدة يمكن أن تعزز توصيل الحمض النووي ومستضدات المستضدات في الجسم الحي. تم الإبلاغ عن دراستين لقاح الحمض النووي، من قبل يو وآخرون. [13] وسميث وآخرون. [12]. Yu et al. found that rhesus macaques immunized with naked DNA encoding full-length S protein (without electroporation) exhibited >3.1 انخفاض log10 في الأحمال الفيروسية في غسل القصبات الهوائية بعد التحدي مقارنة مع الضوابط. سميث وآخرون. وجدت أن تحصين الفئران والخنازير الغينية باستخدام INO-4800 (الذي يشفر بروتين S كامل الطول) مع التثقيب الكهربائي يمكن أن يثير أجسامًا مضادة معادلة ضد عدوى SARS-CoV-2 ويمنع ارتباط بروتين S بمستقبل ACE2 ولكنه لم يفعل ذلك لا تقدم بيانات التحدي الحيوان. في هذا التقرير، قمنا بتقييم المتغيرات المختلفة للقاح الحمض النووي المرشح ووجدنا أن بروتين S كامل الطول (pSARS2-S) هو الأكثر ملاءمة لمزيد من الدراسة المناعية. على الرغم من أن SARS-CoV وSARS-CoV-2 يتشاركان في التماثل بنسبة 76% في بروتينات S الخاصة بهما [31, 32]، لا يمكن لتحصين pSARS-S تحفيز الأجسام المضادة ضد RBD لبروتين SARS-CoV-2 S أو تحييد عيار الأجسام المضادة ضد عدوى SARS-CoV-2 (الصورة 2). في الواقع، تلعب الأجسام المضادة لـ RBD أدوارًا مهمة في منع العدوى الفيروسية. ومع ذلك، أدى التحصين باستخدام RBD وحده (ptRBD) إلى توليد عيارات عالية من الأجسام المضادة المعادلة في الفئران ولكن ليس في الهامستر (الشكل 1).2Hو6C). لقد توقعنا أن هذه النتيجة قد تكون بسبب فشل إشارة الببتيد (منشط البلازمينوجين النسيجي) في تسهيل إفراز بروتين RBD في الهامستر. تتطلب الآلية التفصيلية مزيدًا من الدراسة في المستقبل. لاحظنا أيضًا أن التحصين ptRBDTM (ترميز جزء من RBD إلى مجال الغشاء S) قد تسبب في انخفاض عيار الأجسام المضادة المعادلة مقارنة بالتحصين ptRBD (الأشكال2HوS1C). قد تعكس النتائج البنية غير المستقرة لبروتين RBD-TM. لمزيد من التحقيق في الاستجابات المناعية Th1/Th2، تم تحفيز الخلايا الطحالية من الفئران المحصنة باستخدام بروتين SARS-CoV-2 S. لقد وجدنا أن تحصين pSARS2-S قد أدى إلى استجابات مناعية متحيزة قوية لـ Th1- مع مستويات أعلى من إفراز IFN- - بعد التحفيز (الشكل 5) ، لكن التحصين بـ pSARS-S أدى فقط إلى مستويات منخفضة من إفراز IFN- -. أشارت هذه البيانات إلى أن التفاعل المتبادل لاستجابات الخلايا التائية بين البروتين الشوكي لـ SARS-CoV وSARS-CoV-2 ليس مرتفعًا (الشكل 5). علاوة على ذلك، كشف اختبار IFN-ELISPOT أنه تم اكتشاف عدد أقل من استجابات الخلايا التائية ضد المنطقة S1 في الفئران C57BL/6 وBALB/c المحصنة بـ pSARS-S (الشكل S2)، والذي تدعمه أيضًا دراسة سميث [12]. أشارت هذه البيانات إلى أن لقاح السارس قد لا يوفر تأثيرًا وقائيًا كاملاً ضد عدوى السارس-CoV-2. يعد تطوير لقاحات الحمض النووي أمرًا مهمًا للاستجابة السريعة لعدوى فيروس كورونا الوبائي. ومن ثم، فإن نجاح لقاح الحمض النووي ضد السارس-CoV-2 يمكن تطبيقه على الأمراض المعدية الناشئة الأخرى.

تسببت التركيبات المختلفة المستخدمة في لقاحات الحمض النووي SARS-SoV-2 في إحداث مستويات مختلفة من عيارات الأجسام المضادة المعادلة. تم استخدام تسلسل زعيم tPA لزيادة تعبير المستضد وإفرازه في لقاحات الحمض النووي.21, 33–35]. ومع ذلك، فإن تسلسل زعيم tPA لم يزيد بشكل كبير من عيار الأجسام المضادة في هذا التقرير. لزيادة فعالية اللقاح، يمكن استخدام تسلسلات قائدة مختلفة لتحل محل تسلسل القائد الأصلي للبروتين الشوكي. تم استخدام تسلسل IgE الرائد في لقاح الحمض النووي INO-4800 ولقاح فيروس كورونا المسبب لمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية [5, 12]. بالإضافة إلى ذلك، فإن تسلسل بروتين السنبلة المعدل قد يزيد أيضًا من مناعة اللقاح. تم تصميم بروتين سبايك مستقر عن طريق تحوير موقع الفورين ومناطق أخرى لتوليد بنية ما قبل الاندماج (S-2P) التي يمكن أن تزيد من التعبير عن بروتين سبايك ~10-fold [36]. يجب أن يعمل لقاح الحمض النووي المثالي على تحسين بناء الحمض النووي البلازميد ونظام التوصيل لزيادة مستوى التعبير البروتيني.

cistanche tubulosa-تحسين الجهاز المناعي

تعتبر النماذج الحيوانية أمرًا بالغ الأهمية لتطوير لقاح فيروس كورونا-19. تم استخدام العديد من النماذج الحيوانية لتقييم فعالية لقاحات فيروس كورونا-19، بما في ذلك الرئيسيات غير البشرية [13, 37]، الفئران المعدلة وراثيا ACE2 البشرية [38]، والهامستر السوري [39]. يمتلك الهامستر السوري ACE2 تشابهًا كبيرًا مع ACE2 البشري، وقد تم التنبؤ بتقاربه المرتبط ببروتين S لـ SARS-CoV-2 بشكل أعلى من ACE2 في الفأر [40]. هذا هو السبب وراء استخدام الفئران البشرية المعدلة وراثيا ACE2 كنماذج لتحدي السارس-CoV-2، ولكن ليس الفئران من النوع البري. أظهرت دراسات انتقال فيروس SARS-CoV-2 أن الفيروس يمكن أن يصيب الهامستر الساذج بكفاءة من خلال الاتصال المباشر أو عبر الهباء الجوي [41]. يمكن للعدوى داخل الأنف لـ SARS-CoV-2 أن تتكاثر وتحفز التسبب في المرض في رئتي الهامستر السوري [30]. This study and previous reports also showed that SARS-CoV-2 infection caused approximately a 10% reduction in the initial body weight of hamsters. Clinical manifestations of patients with COVID-19, including changes in smell and taste, and severe respiratory distress, might be accompanied by weight loss (>انخفاض بنسبة 5% عن خط الأساس)، والذي ارتبط بمدة مرض أطول [42]. تشير هذه النتائج إلى أن الهامستر السوري يعد أيضًا نموذجًا حيوانيًا مناسبًا لتقييم لقاحات فيروس كورونا-19. استنادًا إلى توفر النماذج الحيوانية، اخترنا الهامستر كنموذج تحدي SARS-CoV-2 لتقييم فعالية اللقاح. أظهرت بياناتنا أن التحصين باستخدام pSARS2-S، وليس ptRBD، يمكن أن يحفز عيارات عالية من الأجسام المضادة لـ Spike IgG وتحييد عيارات الأجسام المضادة (الشكل 6 ب و6 ج). وفقًا لذلك، فإن الهامستر المحصن ضد pSARS2-S، ولكن ليس الهامستر المحصن ضد ptRBD، ولّد استجابات مناعية ضد تحدي SARS-CoV-2. لاحظنا أن التحصين بـ ptRBD يمكن أن يحفز مستويات عالية من تحييد عيار الأجسام المضادة في الفئران، ولكن ليس في الهامستر. قد تكون النتائج المتضاربة بسبب أن RBD وحده لا يتم التعبير عنه بشكل ثابت في الهامستر. تم استخدام نموذج الهامستر أيضًا لتقييم لقاح فيروس كورونا (COVID)-19 القائم على ناقلات الفيروس من النمط المصلي 26 (Ad26). تحصين واحد باستخدام اللقاح القائم على ناقلات Ad26 الذي يعبر عن بروتين سبايك SARS-CoV-2 مستقر والذي أثار استجابات الأجسام المضادة المعادلة والحماية من عدوى SARS-CoV-2 الناجمة عن فقدان الوزن والوفيات الجزئية وتكاثر الفيروس في الرئة [39]. أشارت هذه النتائج إلى أن نموذج الهامستر مناسب لتقييم فعالية لقاحات فيروس كورونا-19.

تعتمد الكثير من جهود تطوير لقاح SARS-CoV-2 على الخبرة البحثية لفيروس MERS-CoV وSARS-CoV. على الصعيد العالمي، تمت الموافقة على العديد من لقاحات فيروس كورونا-19 للاستخدام الطارئ في ديسمبر 2020، بما في ذلك لقاحات فيروس كورونا المستندة إلى الحمض النووي الريبوزي (RNA) والفيروسات الغدية-19. تمت مناقشة مزايا وعيوب منصات اللقاحات المختلفة [43]. قد تثير لقاحات ناقلات الفيروسات الغدية استجابات مناعية أقوى من لقاحات DNA وmRNA، ولكن يمكن تقليل فعالية لقاحها من خلال المناعة الموجودة مسبقًا ضد ناقلات الإعلانات [44]. بالمقارنة مع لقاح الحمض النووي، يحتاج لقاح mRNA إلى درجة حرارة منخفضة للغاية للتخزين والنقل.45]. ومن ثم، يمكن أن يكون لقاح الحمض النووي بمثابة منصة لقاح محتملة، خاصة أثناء الاستخدام في حالات الطوارئ.

تشير دراستنا إلى إمكانية استخدام لقاح الحمض النووي للاستخدام البشري. يمكن لمزيد من الدراسات التحقق من فعالية لقاح الحمض النووي هذا الذي يتم تقديمه باستخدام الحقن داخل الأدمة (ID)، وهو أكثر ملاءمة للتطبيق السريري، لأن إبرة الحقن العضلي يبلغ عمقها حوالي 18 مم في البشر وتؤثر على أنسجة أكثر من حقن ID بواسطة EP. علاوة على ذلك، يجب اختبار فعالية اللقاح على الفئران المسنة كنموذج للبشر المسنين، لأن هذه الفئة من السكان تتأثر بشدة بشكل خاص عند الإصابة بفيروس السارس-CoV-2. أظهرت الدراسات السابقة أن استجابة خلايا Th2 ارتبطت بزيادة أمراض الجهاز التنفسي (VAERD) بعد التطعيم بلقاحات الفيروس المعطلة ضد الفيروس المخلوي التنفسي (RSV).46]، فيروس الحصبة [47]، وفيروس سارس-كوف [27, 48]. في المقابل، هناك حالات أقل خطورة من فيروس كورونا المرتبط بالمتلازمة التنفسية الحادة الشديدة (SARS-CoV) الناتجة عن تحريض استجابة الخلايا Th1 التي تم الإبلاغ عنها [49]. ولذلك، فإن الاستجابات المناعية القوية1-المتحيزة التي يسببها لقاح الحمض النووي تشير إلى أنه من غير المرجح أن تكون الآثار الجانبية مشكلة كبيرة [50]. بالإضافة إلى ذلك، فقد أثيرت مخاوف بشأن اللقاحات المعتمدة على البروتين بسبب استخدام ملح الألومنيوم أو المواد المساعدة من نوع مستحلب الزيت في الماء، مما يؤدي إلى 2-استجابات مناعية متحيزة وزيادة الآثار الجانبية المحتملة [51, 52]. باختصار، قد يلعب لقاح DNA-19 دورًا رئيسيًا في السيطرة على جائحة فيروس كورونا-19 في المستقبل القريب.

مراجع

1. باك أ، أدجبوي الزراعة العضوية، أديكونلي منظمة العفو الدولية، الرحمن كم، ماكبرايد إيس، آيسن DP. العواقب الاقتصادية لتفشي فيروس كورونا-19: الحاجة إلى الاستعداد لمواجهة الأوبئة. الجبهة للصحة العامة. 2020;8:241. بميد:325743072. مركز علوم وهندسة النظم (CSSE) [الإنترنت]. لوحة تحكم كوفيد-19. جامعة جونز هوبكنز. [استشهد في 11 فبراير 2021]. متاح من:
2. 3.بوتشهولز يو جيه، بوكريف أ، يانغ إل، لاميراندي إي دبليو، مورفي بي آر، سوباراو ك، وآخرون. مساهمات البروتينات الهيكلية لفيروس كورونا المتلازمة التنفسية الحادة الوخيمة في المناعة الوقائية. Proc Natl Acad Sci US A. 200;101(26):9804–9. بميد:15210961
3. 4. يانغ زي، كونغ وب، هوانغ واي، روبرتس أ، ميرفي بي آر، سوباراو ك، وآخرون. يحفز لقاح الحمض النووي تحييد فيروس السارس التاجي والمناعة الوقائية لدى الفئران. طبيعة. 200؛428(6982):561–4. بميد:15024391
4. 5. موثوماني ك، فالزارانو د، روشيل إل، تينجي سي، فلينجاي إس، فياريال دو، وآخرون. لقاح الحمض النووي المتوافق مع البروتين المضاد للارتفاع يحفز مناعة وقائية ضد فيروس كورونا المسبب لمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية في الرئيسيات غير البشرية. ترجمة العلوم ميد. 2015;7(301):301ra132. بميد:26290414
5. 6. لقاحات كرامر إف. سارس-كوف-2 قيد التطوير. طبيعة. 2020;586(7830):516–27. بميد:32967006
6. 7. خلج هدايتي أ. المناعة الوقائية ضد مرشحي لقاح الوحدة الفرعية لمرض السارس بناءً على بروتين سبايك: دروس لتطوير لقاح فيروس كورونا. ي إيمونول الدقة. 2020;2020:7201752. بميد:32695833
7. 8. لو بي، تاو إل، وانغ تي، تشنغ زي، لي بي، تشن زي، وآخرون. الاستجابات المناعية الخلطية والخلوية الناجمة عن لقاحات الحمض النووي 3a ضد متلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة (السارس) أو فيروس كورونا الشبيه بالسارس في الفئران. لقاح كلين إيمونول. 2009;16(1):73–7. بميد:18987164
8. 9. باور جي إف، يانغ إكس، سودروسكي جي، روس تي إم. استخلاص الأجسام المضادة المعادلة بلقاحات الحمض النووي التي تعبر عن فيروس نقص المناعة البشرية المستقر القابل للذوبان من النوع الأول المغلف من البروتين السكري المترافق مع C3d. جي فيرول. 2004;78(9):4710–9. بميد:15078953
9. 10. زاخارتشوك أن، فيسواناثان إس، موشينسكي آي، بيتريك إم، بابيوك إل إيه. تحسين لقاح الحمض النووي ضد السارس. بيول خلية الحمض النووي. 2007;26(10):721–6. بميد:17665998
10. 11.جاري إن، وينر دي بي. لقاحات الحمض النووي: وقت الذروة هو الآن. العملة Opin Immunol. 2020;65:21–7. بميد:32259744
11. 12. سميث تي آر إف، باتل أ، راموس إس، إلوود د، تشو إكس، يان جي، وآخرون. مناعة لقاح الحمض النووي المرشح لمرض كوفيد-19. نات كومون. 2020;11(1):2601. بميد:32433465
12. 13. يو جي، توستانوسكي إل إتش، بيتر إل، ميركادو إن بي، ماكمان كيه، ماهروخيان إس إتش، وآخرون. حماية لقاح الحمض النووي ضد السارس- CoV -2 في قرود المكاك الريسوسي. علوم. 2020;369(6505):806–11. بميد:32434945
13. 14.جوريتسما إس إتش تي، جوانز إي جيه، جروبور باوك بي، ويجيسوندارا دي كيه. طرق التوصيل لزيادة الامتصاص الخلوي والمناعة للقاحات الحمض النووي. مصل. 2016;34(46):5488–94. بميد:27742218
14. 15. كودشودكار إس بي، تشوي إتش، روشيل إل، إسكويفيل آر، جين-آه كوون جي، جيونج إم، وآخرون. الاستجابة السريعة لمرض معدٍ ناشئ - الدروس المستفادة من تطوير لقاح الحمض النووي الاصطناعي الذي يستهدف فيروس زيكا. تصيب الميكروبات. 2018;20(11–12):676–84. بميد:2955534516. آدم إل، تشيتشيك إن، تودوروفا بي، روزنباوم بي، جولي سي، بوك سي، وآخرون. التوقيع الجزيئي والخلوي الفطري في الجلد الذي يسبق استجابات الخلايا التائية طويلة الأمد بعد تطعيم الحمض النووي الكهربي. ي إيمونول. 2020;204(12):3375–88. بميد:32385135
15. 17. لين إف، شين إكس، مكوي جيه آر، مندوزا جي إم، يان جي، كيميرر إس في، وآخرون. جهاز نموذجي جديد لتوصيل لقاح الحمض النووي المعزز بالكهرباء إلى الجلد والعضلات في وقت واحد. مصل. 201;29(39):6771–80. بميد:21199706
16. 18. ويليامز إم، إيوينج دي، بليفينز إم، صن بي، سوندارام إيه كيه، رافيبراكاش كانساس، وآخرون. تعزيز المناعة والفعالية الوقائية للقاح الحمض النووي رباعي التكافؤ لحمى الضنك باستخدام التثقيب الكهربائي والتوصيل داخل الأدمة. مصل. 2019;37(32):4444–53. بميد:31279565
17. 19. راماكريشنان ماجستير. تحديد عيار نقطة النهاية بنسبة 50% باستخدام صيغة بسيطة. العالم ي فيرول. 2016;5(2):85-6. بميد:27175354
18. 20. كورمان في إم، لاندت أو، كايزر إم، مولينكامب آر، ماير إيه، تشو دي كيه، وآخرون. الكشف عن فيروس كورونا الجديد لعام 2019 (2019-nCoV) بواسطة RT-PCR في الوقت الحقيقي. مراقبة اليورو 2020. بميد:31992387
19. 21. كو واي، شو واي، تشاو زي، ليو جي، وو واي، يو كيو، وآخرون. يعزز تسلسل إشارة منشط البلازمينوجين الأنسجة (tPA) مناعة اللقاح المعتمد على MVA ضد مرض السل. إيمونول ليت. 2017;190:51–7. بميد:28728855
20. 22. شيا إس، تشو واي، ليو إم، لان كيو، شو دبليو، وو واي، وآخرون. آلية اندماج 2019-nCoV ومثبطات الاندماج التي تستهدف مجال HR1 في بروتين سبايك. خلية مول إيمونول. 2020;17(7):765–7. بميد:32047258