Studie van een levend rNDV-gebaseerd vaccin tegen COVID-19

Het gebrek aan zeer effectieve behandelingen tegen COVID-19 en de sociale en economische impact die de huidige pandemie heeft uitgeoefend op de volksgezondheid, benadrukt het onbetwiste belang van het ontwikkelen van vaccins die, naast hun veiligheid en het vermogen om een ​​beschermende reactie op te wekken, logistiek geschikt zijn voor massale administratie in verschillende landen en omgevingen.

Dit is de eerste klinische studie van het ontwikkelingsprogramma van een vaccin op basis van een unieke recombinant virale vectortechnologie die succesvol is geweest bij het ontwerpen van vogelvaccins en die geen contra-indicatie heeft voor gebruik bij mensen.

Het recombinante vaccin dat in dit onderzoek wordt onderzocht, is gebaseerd op een actieve virale vector van een recombinant Newcastle Disease-virus (rNDV) LaSota-stam, waarin het gen is ingebracht dat codeert voor het S-glycoproteïne van SARS-CoV-2.

Het Newcastle Disease Virus (NDV) is een paramyxovirus dat verantwoordelijk is voor de Newcastle Disease bij vogels. Er zijn drie hoofdfamilies van NDV volgens het niveau van virulentie. Degene met de laagste virulentie is de lentogene groep. Een lentogene virale stam is LaSota (NDV_LS), die veel wordt gebruikt bij de ontwikkeling van vogelvaccins. De LaSota-stam lijkt zich alleen te vermenigvuldigen op de plaats van inoculatie en hoewel het de lymfeklieren niet bereikt, vermindert het de inductie van pro-inflammatoire cytokines terwijl het een robuuste beschermende immuunrespons versterkt. Heel belangrijk is dat dit virus zichzelf niet in het menselijk genoom kan inbrengen.

Een van de sleutelfactoren voor een verhoogde virulentie bij NDV is de activering van de splitsingsplaats die overeenkomt met het eiwit F-precursorfenotype. In zeer virulente stammen wordt de splitsing uitgevoerd door alomtegenwoordige intracellulaire eiwitten, wat leidt tot een wijdverbreide replicatie bij vogels.

De splitsingsplaats in verzwakte of niet-virulente stammen wordt echter geactiveerd door een secretoire protease die virale replicatie naar slijmvliesoppervlakken beperkt. Dit is hetzelfde secretoire protease dat werkt in NDV-LS bij mensen en niet-menselijke primaten, waardoor virale replicatie wordt beperkt tot de bovenste luchtwegen.

Het is opmerkelijk dat het NDV-genoom niet-gesegmenteerd is. Om deze reden resulteert transcriptie in een enkelstrengs RNA dat het genoom voldoende stabiliteit geeft om herschikkingen te voorkomen. Deze kenmerken ondersteunen de antigene en genetische stabiliteit die decennia lang hebben bijgedragen aan het succes van NDV als vaccinvector.

De recombinante aard van de virale vector is gebaseerd op het ontwerp en de synthese van een gen dat codeert voor het spike-eiwit in SARS-CoV-2. Een dergelijk ontwerp is gebaseerd op de sequentie van het Wuhan-Hu-1-virus (NC_045512.2) en in silico geassembleerd.

Lentogene stammen zoals LaSota worden al meer dan 70 jaar gebruikt voor vaccinatie bij vogelpopulaties en hebben bewezen veilig te zijn en een opmerkelijke natuurlijk verzwakte virale activiteit te hebben. Studies hebben zelfs aangetoond dat het inbrengen van vreemde genen in het NDV-genoom leidt tot een verdere vermindering van de pathogeniteit bij vogels. Bovendien wordt het rNDV niet uitgescheiden in de ontlasting en dus niet overgedragen van vogel op vogel. Veiligheidstesten met rNDV-vaccins voor vogels hebben aangetoond dat doses die 10 keer hoger zijn dan de dosis die in dit onderzoek wordt voorgesteld, niet in verband worden gebracht met enige pathogeniteit.

Er was een rNDV-vaccin tegen SARS-CoV en andere opkomende infecties voorgesteld. Het is aangetoond dat een rNDV-vector die het S-eiwit in het SARS-CoV-coronavirus tot expressie brengt, bij intranasale toediening aan Afrikaanse groene apen zonder veiligheidsrisico's beschermende immuniteit kan ontwikkelen.

Er is gemeld dat rNDV geïnjecteerd via de IV-route bij niet-menselijke primaten (Macaca fascicularis) niet in verband werd gebracht met enige ernstige ziekte of afwijkingen in hematologische of biochemische laboratoriumwaarden.

Onlangs is in de context van de COVID-19-pandemie een vaccin op basis van een S-eiwit tot expressie brengende virale vector van het Newcastle Disease-virus (NDV) bestudeerd met behulp van zowel een wildtype als een pre-fusiemembraan-verankerd vectorformaat. Deze studies werden uitgevoerd in muizen- en hamstermodellen met twee toedieningen van het vaccin. De geteste vaccins induceerden hoge niveaus van neutraliserende antilichamen bij intramusculaire toediening. Met name beschermden deze vaccinprototypes muizen tegen een aan de muis aangepaste SARS-CoV-2-uitdaging: noch virale lading noch viraal antigeen werd gedetecteerd in de longen.

Om het rNDV te produceren, wordt een cellijn getransfecteerd door plasmiden die het volledige virale genoom tot expressie brengen dat het gen in kwestie bevat. De kloon van het gehele NDV-genoom wordt getransfecteerd met helperplasmiden die coderen voor de virale eiwitten N, P en L onder de controle van de bacteriofaag T7 RNA-polymerasepromotor. Het chimere virus wordt verkregen uit de kweek en vermeerderd in kippenembryo SPF van 10 dagen oud, totdat het oorspronkelijke vaccinvirus is gegenereerd.

Het vaccin is geformuleerd voor intranasale en intramusculaire toediening.

In onze studie zullen negentig gezonde vrijwilligers zonder voorgeschiedenis van COVID-19, vaccinatie tegen SARS-CoV-2 of een activiteit die gepaard gaat met een hoger risico op blootstelling aan SARS-CoV-2 achtereenvolgens worden toegewezen aan een van de negen behandelingsgroepen op een enkele onderzoekslocatie in Mexico-Stad.

Deze behandelingsgroepen komen overeen met drie verschillende doses en drie verschillende toedieningsschema's. Al deze schema's voorzien in twee vaccintoedieningen met een tussenpoos van 21 dagen. (zie "Wapens en interventies").

Patiënten zullen worden gevolgd voor metingen van werkzaamheid en veiligheid. De werkzaamheid zal worden gemeten door het circuleren en neutraliseren van IgG- en IgM-antilichamen tegen het S-eiwit van SARS-CoV-2, IgA-titers in het neusslijmvlies en cytokine-gemedieerde T-celresponsen. De veiligheid van de patiënt zal worden bewaakt door het verzamelen van informatie over bijwerkingen en veiligheidslaboratoriumbeoordelingen (voornamelijk hematologie en bloedchemie).

De eerste interventie voor elke behandelingsgroep zal achtereenvolgens worden toegediend aan achttien peilstations. Zodra alle peilproefpersonen de eerste interventie hebben ontvangen en de Safety Data Monitoring Board heeft vastgesteld dat aan de veiligheidsvoorwaarden is voldaan, zal het onderzoek doorgaan met het inschrijven van de rest van de proefpersonen totdat er in totaal 90 deelnemers zijn bereikt.

Statistische tests zullen worden toegepast op elke behandelingsgroep met vergelijkbare basiskarakteristieken. Voor continue variabelen zullen Student's t-verdeling en ANOVA worden gebruikt om gemiddelde waarden te vergelijken, terwijl chi-kwadraat en Fisher's exact-test zullen worden gebruikt om categorische waarden te beoordelen.

Er zijn drie werkhypothesen die getest moeten worden, één voor elk toedieningsschema. Ze kunnen als volgt worden geconsolideerd: Het recombinante anti-SARS-CoV-2-vaccin op basis van een virale vector (rNDV) toegediend [twee keer intramusculair / twee keer intranasaal / de eerste keer intranasaal en de tweede via de intramusculaire route] is veilig (d.w.z. een acceptabel laag profiel of reactogeniciteit: lage frequentie van milde tot matige en geen ernstige lokale of systemische bijwerkingen) en induceert een humorale en cellulaire immuunrespons tegen SARS-CoV-2 vergelijkbaar (of groter) dan gemeten in sera van op natuurlijke wijze verworven COVID-19 herstellende personen.