Studio di un vaccino vivo basato su rNDV contro COVID-19

La mancanza di trattamenti altamente efficaci contro il COVID-19 e l'impatto sociale ed economico che l'attuale pandemia ha esercitato sulla salute pubblica evidenzia l'indiscussa importanza di sviluppare vaccini che, oltre alla loro sicurezza e capacità di indurre una risposta protettiva, siano logisticamente idonei per un'amministrazione massiccia in una varietà di paesi e contesti.

Questo è il primo studio clinico del programma di sviluppo di un vaccino basato su un'esclusiva tecnologia vettoriale virale ricombinante che ha avuto successo nella progettazione di vaccini aviari e che non ha controindicazioni per l'uso nell'uomo.

Il vaccino ricombinante oggetto di ricerca in questo studio si basa su un vettore virale attivo di un ceppo LaSota del virus ricombinante della malattia di Newcastle (rNDV), in cui è stato inserito il gene che codifica per la glicoproteina S di SARS-CoV-2.

Il virus della malattia di Newcastle (NDV) è un paramixovirus responsabile della malattia di Newcastle negli uccelli. Esistono tre famiglie principali di NDV in base al livello di virulenza. Quello con la virulenza più bassa è il gruppo lentogeno. Un ceppo virale lentogeno è LaSota (NDV_LS), ampiamente utilizzato nello sviluppo di vaccini aviari. Il ceppo LaSota sembra replicarsi solo nel sito di inoculazione e, sebbene non raggiunga i linfonodi, riduce l'induzione di citochine pro-infiammatorie potenziando al contempo una robusta risposta immunitaria protettiva. Cosa molto importante, questo virus non può inserirsi nel genoma umano.

Uno dei fattori chiave per un aumento della virulenza in NDV è l'attivazione del sito di clivaggio che corrisponde al fenotipo del precursore della proteina F. In ceppi altamente virulenti, la scissione viene eseguita da proteine ​​intracellulari ubiquitarie, che porta a una replicazione diffusa negli uccelli.

Tuttavia, il sito di clivaggio nei ceppi attenuati o non virulenti è attivato da una proteasi secretoria che trattiene la replicazione virale sulle superfici della mucosa. Questa è la stessa proteasi secretoria che agisce in NDV-LS negli esseri umani e nei primati non umani, limitando la replicazione virale alle vie aeree superiori.

È da notare che il genoma NDV non è segmentato. Per questo motivo, la trascrizione si traduce in un RNA a filamento singolo che fornisce al genoma una stabilità sufficiente per evitare eventi di riassortimento. Queste caratteristiche sono alla base della stabilità antigenica e genetica che ha contribuito al successo dell'NDV per decenni come vettore vaccinale.

La natura ricombinante del vettore virale si basa sulla progettazione e sintesi di un gene che codifica per la proteina spike in SARS-CoV-2. Tale progetto è basato sulla sequenza del virus Wuhan-Hu-1 (NC_045512.2) e assemblato in silico.

I ceppi lentigeni come LaSota sono stati utilizzati per più di 70 anni di vaccinazione nelle popolazioni aviarie e si sono dimostrati sicuri e con una notevole attività virale naturalmente attenuata. Infatti, gli studi hanno dimostrato che l'inserimento di geni estranei nel genoma NDV porta ad un'ulteriore riduzione della patogenicità negli uccelli. Inoltre, l'rNDV non viene escreto nelle feci e quindi non viene trasmesso da uccello a uccello. I test di sicurezza con i vaccini aviari rNDV hanno dimostrato che dosi 10 volte superiori alla dose suggerita in questo studio non sono associate ad alcuna patogenicità.

Era stato proposto un vaccino rNDV contro SARS-CoV e altre infezioni emergenti. È stato dimostrato che un vettore rNDV che esprime la proteina S nel coronavirus SARS-CoV è in grado di sviluppare un'immunità protettiva senza problemi di sicurezza se somministrato alle scimmie verdi africane per via intranasale.

È stato riportato che l'rNDV iniettato per via endovenosa nei primati non umani (Macaca fascicularis) non era associato ad alcuna malattia grave o anormalità nei valori di laboratorio ematologici o biochimici.

Recentemente, nel contesto della pandemia COVID-19, è stato studiato un vaccino basato su un vettore virale che esprime la proteina S del virus della malattia di Newcastle (NDV) utilizzando sia un tipo selvaggio che un formato vettoriale ancorato alla membrana pre-fusione. Questi studi sono stati condotti su modelli di topi e criceti con due somministrazioni del vaccino. I vaccini testati hanno indotto alti livelli di anticorpi neutralizzanti quando somministrati per via intramuscolare. In particolare, questi prototipi di vaccino hanno protetto i topi da una sfida SARS-CoV-2 adattata al topo: né la carica virale né l'antigene virale sono stati rilevati nei polmoni.

Per produrre l'rNDV, una linea cellulare viene trasfettata da plasmidi che esprimono l'intero genoma virale che contiene il gene in questione. Il clone dell'intero genoma di NDV viene trasfettato con plasmidi helper che codificano per le proteine ​​virali N, P e L sotto il controllo del batteriofago T7 RNA-polimerasi promotore. Il virus chimerico è ottenuto dalla coltura e propagato in embrione di pollo SPF di 10 giorni di età, fino a quando non viene generato il virus vaccinale originale.

Il vaccino è stato formulato per la somministrazione intranasale e intramuscolare.

Nel nostro studio, novanta volontari sani senza storia di COVID-19, vaccinazione contro SARS-CoV-2 o un'attività associata a un rischio più elevato di esposizione a SARS-CoV-2 saranno assegnati in sequenza in uno dei nove gruppi di trattamento a un singolo sito di ricerca a Città del Messico.

Questi gruppi di trattamento corrispondono a tre diverse dosi e tre diversi schemi di somministrazione. Tutti questi schemi prevedono due somministrazioni di vaccino separate da 21 giorni. (vedi "Armi e interventi").

I pazienti saranno seguiti per misurazioni di efficacia e sicurezza. L'efficacia sarà misurata circolando e neutralizzando gli anticorpi IgG e IgM contro la proteina S di SARS-CoV-2, i titoli di IgA nella mucosa nasale e le risposte delle cellule T mediate dalle citochine. La sicurezza del paziente sarà monitorata mediante la raccolta di informazioni sugli eventi avversi e valutazioni di laboratorio sulla sicurezza (principalmente ematologia ed emochimica).

Il primo intervento per ciascun gruppo di trattamento sarà somministrato in modo sequenziale a diciotto soggetti sentinella. Una volta che tutti i soggetti sentinella hanno ricevuto il primo intervento e il Safety Data Monitoring Board ha stabilito che le condizioni di sicurezza sono state soddisfatte, lo studio procederà ad arruolare il resto dei soggetti fino al raggiungimento di un totale di 90 partecipanti.

Verranno applicati test statistici a ciascun gruppo di trattamento con caratteristiche basali simili. Per le variabili continue verranno utilizzate la distribuzione t di Student e l'ANOVA per confrontare i valori medi, mentre il chi-quadrato e il test esatto di Fisher verranno utilizzati per valutare i valori categorici.

Ci sono tre ipotesi di lavoro da verificare, una per ogni schema di amministrazione. Possono essere consolidati come segue: Il vaccino ricombinante anti-SARS-CoV-2 basato su un vettore virale (rNDV) somministrato [due volte per via intramuscolare / due volte per via intranasale / la prima per via intranasale e la seconda per via intramuscolare] è sicuro (ovvero un basso profilo accettabile o reattogenicità: bassa frequenza di reazioni avverse locali o sistemiche da lievi a moderate e assenza di reazioni avverse locali o sistemiche gravi) e induce una risposta immunitaria umorale e cellulare contro SARS-CoV-2 simile (o maggiore) a quello misurato nei sieri di individui convalescenti COVID-19 acquisiti naturalmente.