Forskare har utvecklat en ny vaccinteknik som har visat sig i möss ge skydd mot ett brett spektrum av coronavirus med potential för framtida sjukdomsutbrott – inklusive sådana som vi inte ens känner till. Resultaten publiceras i tidskriften Nature Nanotechnology .
Detta är ett nytt tillvägagångssätt för vaccinutveckling som kallas "proaktiv vaccinologi", där forskare bygger ett vaccin innan den sjukdomsframkallande patogenen ens dyker upp.
Det nya vaccinet fungerar genom att träna kroppens immunsystem att känna igen specifika regioner av åtta olika coronavirus, inklusive SARS-CoV-1, SARS-CoV-2, och flera som för närvarande cirkulerar i fladdermöss och har potential att hoppa till människor och orsaka en pandemi.
Nyckeln till dess effektivitet är att de specifika virusregioner som vaccinet riktar sig till också förekommer i många relaterade coronavirus. Genom att träna immunsystemet för att attackera dessa regioner ger det skydd mot andra coronavirus som inte är representerade i vaccinet – inklusive sådana som inte ens har identifierats ännu.
Till exempel inkluderar det nya vaccinet inte SARS-CoV-1-coronaviruset, som orsakade SARS-utbrottet 2003, men det inducerar fortfarande ett immunsvar mot det viruset.
"Vårt fokus är att skapa ett vaccin som kommer att skydda oss mot nästa coronavirus-pandemi och ha det klart innan pandemin ens har börjat", säger Rory Hills, doktorandforskare vid University of Cambridges Department of Pharmacology och första författare till rapportera.
Han tillade, "Vi har skapat ett vaccin som ger skydd mot ett brett spektrum av olika coronavirus – inklusive sådana som vi inte ens känner till ännu."
"Vi behöver inte vänta på att nya koronavirus ska dyka upp. Vi vet tillräckligt mycket om koronavirus och olika immunsvar mot dem, för att vi ska kunna börja bygga skyddande vaccin mot okända coronavirus nu", säger professor Mark Howarth vid University of Cambridge's Department of Pharmacology, senior författare till rapporten.
Han tillade, "Forskare gjorde ett bra jobb med att snabbt producera ett extremt effektivt COVID-vaccin under den senaste pandemin, men världen hade fortfarande en massiv kris med ett stort antal dödsfall. Vi måste ta reda på hur vi kan göra ännu bättre än så. i framtiden, och en kraftfull komponent av det börjar bygga vaccinerna i förväg."
Det nya "Quartet Nanocage"-vaccinet är baserat på en struktur som kallas en nanopartikel - en boll av proteiner som hålls samman av otroligt starka interaktioner. Kedjor av olika virala antigener fästs till denna nanopartikel med hjälp av ett nytt "proteinsuperlim". Flera antigener ingår i dessa kedjor, som tränar immunsystemet att rikta in sig på specifika regioner som delas över ett brett spektrum av coronavirus.
Denna studie visade att det nya vaccinet ger ett brett immunsvar, även hos möss som förimmuniserades med SARS-CoV-2.
Det nya vaccinet är mycket enklare i design än andra allmänt skyddande vacciner som för närvarande är under utveckling, vilket forskarna säger borde påskynda vägen till kliniska prövningar.
Den underliggande teknologin de har utvecklat har också potential att användas i vaccinutveckling för att skydda mot många andra hälsoutmaningar.
Arbetet involverade ett samarbete mellan forskare vid University of Cambridge, University of Oxford och Caltech. Det förbättrar jämfört med tidigare arbete, från Oxford- och Caltech-grupperna, för att utveckla ett nytt allt-i-ett-vaccin mot coronavirus-hot. Vaccinet som utvecklats av Oxford och Caltech bör gå in i kliniska fas I-prövningar i början av 2025, men dess komplexa karaktär gör det utmanande att tillverka vilket kan begränsa storskalig produktion.
Konventionella vacciner inkluderar ett enda antigen för att träna immunsystemet för att rikta in sig på ett enda specifikt virus. Detta kanske inte skyddar mot en mängd olika befintliga coronavirus, eller mot patogener som nyligen dyker upp.
Mer information: Proaktiv vaccination med multivirala Quartet Nanocages för att framkalla breda anti-coronavirussvar. Nanoteknik i naturen (2024). DOI:10.1038/s41565-024-01655-9
Journalinformation: Nanoteknik
Tillhandahålls av University of Cambridge
