Ces types de vaccins COVID sans réfrigérateur sont cultivés dans des plantes et des germes
Les nano-ingénieurs de l’Université de Ca San Diego ont développé COVID-19[feminine candidats au vaccin qui peuvent prendre la température élevée. Leurs substances clés ? Virus d’origine végétale ou bactérienne.
Les nouveaux vaccins COVID-19 sans réfrigérateur en sont encore aux premiers stades associés au développement. Chez les rongeurs, les candidats au vaccin ont déclenché une forte création d’anticorps neutralisants contre SRAS-CoV-2 , l’herpès qui cause le COVID-19. Lorsqu’ils s’avèrent sûrs et efficaces pour ces individus, les vaccins sont en fait un acteur majeur pour les efforts de soumission mondiaux, y compris les individus dans les zones rurales ou les organisations à faibles ressources.
“Ce qui est passionnant à propos de notre technologie de grenaille, c’est qu’elle sera thermiquement stable, elle pourrait donc facilement atteindre des endroits où l’établissement de congélateurs à ultra-basse température, ou faire circuler des véhicules utilisant ces congélateurs, ne sera pas possible”, a déclaré Nicole Steinmetz , professeur de nano-ingénierie et directeur associé au Center for Nano-ImmunoEngineering de l’UC Hillcrest Jacobs School associé à l’ingénierie.
Les vaccins particuliers sont détaillés dans un article publié aujourd’hui (7 septembre 2021) dans le Journal de la communauté chimique américaine .
Les chercheurs en particulier ont créé 2 candidats au vaccin COVID-19. L’un est fabriqué à partir du virus des plantes, connu sous le nom de maladie de la mosaïque du niébé. L’autre est fabriqué à partir du virus bactérien, voire du bactériophage, appelé Queen beta.
Chaque vaccin a été produit en utilisant des recettes de qualité similaire. Les chercheurs ont utilisé des plants de niébé plus E. coli bactéries à développer des millions de copies du virus de la plante et du bactériophage, respectivement, au moyen de nanoparticules en forme de boule. Les chercheurs en particulier ont récolté ces types de nanoparticules, puis ont connecté un petit morceau des protéines de pointe du SRAS-CoV-2 à la surface. Les produits finis particuliers semblent être un cheval de Troie infectieux, de sorte que le système immunitaire peut les reconnaître, mais ils ne sont pas infectieux chez les animaux et les humains. Le petit morceau de la protéine de pointe particulière montée à la surface est ce qui encourage le corps à générer une bonne réponse immunitaire contrairement au coronavirus.
Les chercheurs particuliers notent un certain nombre d’avantages à utiliser des virus et des bactériophages mis pour fabriquer leurs vaccins. D’une part, ils peuvent être simples et peu coûteux à produire dans des échelles particulières. « La culture des plantes est relativement facile et nécessite une infrastructure qui n’est pas vraiment trop sophistiquée », a déclaré Steinmetz. « Et la fermentation à l’aide de germes est déjà une procédure établie sur le marché biopharmaceutique. ”
Un autre grand avantage serait que le virus de la plante et les nanoparticules de bactériophage sont incroyablement stables à des températures plus élevées. En conséquence, les vaccins particuliers peuvent être conservés et expédiés sans avoir à être conservés au frais. Ils peuvent également être soumis à des procédés de fabrication impliquant la chaleur. Le groupe utilise de telles procédures pour emballer leurs vaccins particuliers dans des implants liés par polymère et des patchs micro-aiguilles. Ces procédures impliquent de mélanger les candidats vaccins particuliers avec des polymères et de les brûler ensemble dans un four à des températures proches de 100 niveaux. C . Le fait de pouvoir mélanger directement le cheval de Troie végétal et les nanoparticules de bactériophage avec les polymères dès le début facilite et simplifie la création d’améliorations et de patchs de vaccins.
L’objectif serait de donner aux gens beaucoup plus d’options pour obtenir un vaccin COVID-19 et qui le rende plus accessible. Les implants spécifiques, qui sont insérés sous la peau et à libération lente au cours d’un mois, n’auraient certainement besoin d’être administrés qu’une seule fois. Et les patchs micro-aiguilles, qui peuvent être mis sur le bras sans douleur ou inconfort, permettront aux gens de s’auto-administrer le vaccin en particulier.
« Imaginez si les zones de vaccination pouvaient être envoyées aux boîtes aux lettres particulières de nos nombreuses personnes vulnérables, au lieu de les faire quitter leur domicile et leur exposition au danger », a déclaré Jon Pokorski, professeur de nano-ingénierie à la UC Hillcrest Jacobs School of Engineering, dont Le groupe a développé les technologies pour fabriquer les implants et les patchs micro-aiguilles.
« Si les cliniques peuvent offrir un implant à dose unique à ceux qui auraient une période très difficile qui s’en sort pour leur deuxième injection, cela protégerait davantage la population et nous pourrions avoir de meilleures chances d’endiguer la transmission », a ajouté Pokorski, qui est peut-être également un membre fondateur de l’Institut de recherche et de conception de matériaux de l’université.
Lors des tests, les candidats au tir COVID-19 de l’équipe particulière ont été administrés à des souris, éventuellement via des implants, des patchs de micro-aiguille ou sous forme d’une série de deux photos. Les trois stratégies ont produit des degrés élevés d’anticorps neutralisants dans le sang contre le SRAS-CoV-2.
Vaccin potentiel contre le pan-coronavirus
Les anticorps se sont également neutralisés contre le cheval de Troie du SRAS, ont découvert les chercheurs.
Tout dépend du morceau de protéines de pointe de coronavirus particulier qui est attaché au sommet des nanoparticules. L’une de ces parties que le groupe de Steinmetz a choisie, appelée un bon épitope, est presque similaire entre le SARS-CoV-2 ainsi que le malware SARS d’origine.
“L’idée que la neutralisation soit si profonde avec un épitope si bien conservé parmi un autre coronavirus mortel est exceptionnelle”, a déclaré le co-auteur Matthew Shin, doctorant en nano-ingénierie au laboratoire de Steinmetz. «Cela nous donne de l’espoir pour tout vaccin pan-coronavirus qui pourrait offrir une protection contre de futures pandémies. ”
Un autre avantage de l’épitope particulier est qu’il n’est pas affecté par certaines des mutations du SRAS-CoV-2 qui ont été documentées jusqu’à présent. C’est parce que cet épitope provient d’une région de la protéine de pointe qui ne se lie pas directement aux cellules. Ceci est totalement différent des épitopes dans les vaccins COVID-19 actuellement administrés, qui passent par la région de jonction de la protéine de pointe. C’est un domaine où beaucoup de mutations particulières se sont produites. Et certaines de ces variations ont rendu le virus beaucoup plus contagieux.
Les épitopes d’une zone non contraignante sont moins susceptibles de subir ces mutations, a décrit Oscar Ortega-Rivera, chercheur postdoctoral au sein du laboratoire de Steinmetz ainsi que premier auteur de l’étude. « Sur la base de nos analyses de séries, l’épitope que nous avons choisi est extrêmement conservé parmi les variants du SARS-CoV-2. ”
Cela signifie que les nouveaux vaccins COVID-19 pourraient potentiellement fonctionner contre les variantes ou s’inquiéter, a déclaré Ortega-Rivera, et des tests sont actuellement en cours pour voir quel impact ils ont contre la variante Delta, par exemple.
Vaccin plug and play
Une autre chose qui va vraiment motiver Steinmetz à propos de cette technologie vaccinale est la polyvalence qu’elle offre pour fabriquer de nouveaux vaccins. “Même si cette technologie n’a pas d’effet pour COVID-19, elle pourrait être rapidement adaptée à cette prochaine menace, le virus X suivant”, a déclaré Steinmetz.
Faire ces vaccins, dit-elle, c’est certainement « plug and plaisir : » faire croître des nanoparticules de virus de fleur ou de bactériophage à partir de végétation ou de bactéries, puis attacher un élément du virus, du virus ou du biomarqueur cible vers la surface.
« Nous utilisons les mêmes nanoparticules, les mêmes polymères, exactement le même équipement et exactement la même chimie pour tout assembler. Le seul ajustable est vraiment l’antigène que nous collons à la surface », a déclaré Steinmetz.
Les vaccins producteurs n’ont pas besoin d’être conservés au froid. Ils pourraient être emballés dans des améliorations ou des micro-aiguilles. Ou, ils peuvent être directement administrés de manière conventionnelle via des photos.
Les laboratoires de Steinmetz et Pokorski ont utilisé cette recette dans des études précédentes pour créer des vaccins candidats destinés à des maladies telles que VPH plus cholestérol . Et maintenant, ils ont prouvé que cela fonctionnait également pour faire des candidats au vaccin COVID-19.
Etapes suivantes
Les vaccins particuliers ont encore un chemin considérable à parcourir avant de les mériter dans les essais médicaux. À l’avenir, l’équipe particulière vérifiera si les vaccins contrôlent l’infection par COVID-19, ainsi que ses versions et d’autres coronavirus mortels, in vivo.
Référence : : « candidats vaccinaux sous-unitaires trivalents destinés au COVID-19 et à leurs dispositifs d’administration particuliers » simplement par Oscar A. Ortega-Rivera, Matthew D. Tibia, Angela Chen, Veronique Beiss, Miguel The. Moreno-Gonzalez, Miguel Le. Lopez-Ramirez, Maria Reynoso, Hong Wang, Brett L. Hurst, Paul Wang, Jonathan E. Pokorski et Nicole F. Steinmetz, sept septembre 2021, Journal de la société American Chemical Modern .
DOI : 10. 1021/jac. 1c06600
Les co-auteurs incluent Angela Chen, Veronique Beiss, Miguel A. Moreno-Gonzalez, Miguel A. Lopez-Ramirez, Maria Reynoso plus Joseph Wang, UC San Diego; Hong Wang plus Brett L. Hurst, De l’Université d’État.
Ce travail a été financé en partie par une base scientifique nationale à la fois par le biais d’une subvention QUICK (CMMI-2027668) et par le biais du Centre de technologie et d’ingénierie de recherche sur les matériaux de l’UC Hillcrest (MRSEC, subvention DMR-2011924).
Divulgation : Nicole Steinmetz et Jon Pokorski sont les co-fondateurs et ont un intérêt économique dans Mosaic ImmunoEngineering Inc. Tous les autres auteurs ne déclarent aucun intérêt conflictuel.
