Badanie żywej szczepionki opartej na rNDV przeciwko COVID-19

Brak wysoce skutecznych metod leczenia COVID-19 oraz społeczny i ekonomiczny wpływ, jaki obecna pandemia wywarła na zdrowie publiczne, podkreślają niekwestionowane znaczenie opracowywania szczepionek, które oprócz bezpieczeństwa i zdolności do wywoływania reakcji ochronnej są odpowiednie pod względem logistycznym dla masowej administracji w różnych krajach i miejscach.

Jest to pierwsze badanie kliniczne programu rozwoju szczepionki opartej na unikalnej technologii rekombinowanego wektora wirusowego, która odniosła sukces w projektowaniu szczepionek dla ptaków i która nie ma przeciwwskazań do stosowania u ludzi.

Rekombinowana szczepionka będąca przedmiotem badań w tym badaniu oparta jest na aktywnym wektorze wirusowym rekombinowanego szczepu wirusa choroby Newcastle (rNDV) LaSota, do którego wprowadzono gen kodujący glikoproteinę S SARS-CoV-2.

Wirus rzekomego pomoru drobiu (NDV) jest paramyksowirusem odpowiedzialnym za rzekomy pomór drobiu u ptaków. Istnieją trzy główne rodziny NDV w zależności od poziomu zjadliwości. Grupa o najniższej zjadliwości to grupa lentogeniczna. Jednym z lentogennych szczepów wirusa jest LaSota (NDV_LS), który jest szeroko stosowany w opracowywaniu szczepionek dla ptaków. Wydaje się, że szczep LaSota replikuje się tylko w miejscu inokulacji i chociaż nie dociera do węzłów chłonnych, zmniejsza indukcję cytokin prozapalnych, jednocześnie wzmacniając silną ochronną odpowiedź immunologiczną. Co bardzo ważne, ten wirus nie może wniknąć do ludzkiego genomu.

Jednym z kluczowych czynników zwiększonej wirulencji w NDV jest aktywacja miejsca cięcia, które odpowiada fenotypowi prekursora białka F. W wysoce zjadliwych szczepach rozszczepianie jest przeprowadzane przez wszechobecne białka wewnątrzkomórkowe, co prowadzi do powszechnej replikacji u ptaków.

Jednak miejsce cięcia w atenuowanych lub niezjadliwych szczepach jest aktywowane przez proteazę wydzielniczą, która powstrzymuje replikację wirusa na powierzchni błony śluzowej. Jest to ta sama proteaza wydzielnicza, która działa w NDV-LS u ludzi i innych naczelnych, ograniczając replikację wirusa do górnych dróg oddechowych.

Należy zauważyć, że genom NDV nie jest podzielony na segmenty. Z tego powodu transkrypcja daje w wyniku jednoniciowy RNA, który zapewnia genomowi wystarczającą stabilność, aby uniknąć zdarzeń reasortacji. Te cechy leżą u podstaw stabilności antygenowej i genetycznej, które przyczyniły się do sukcesu NDV przez dziesięciolecia jako wektora szczepionki.

Rekombinowany charakter wektora wirusowego opiera się na zaprojektowaniu i syntezie genu kodującego białko szczytowe w SARS-CoV-2. Taki projekt jest oparty na sekwencji wirusa Wuhan-Hu-1 (NC_045512.2) i złożony in silico.

Szczepy lentogenne, takie jak LaSota, były używane przez ponad 70 lat do szczepień w populacjach ptaków i okazały się bezpieczne i mają niezwykłą naturalnie atenuowaną aktywność wirusową. W rzeczywistości badania wykazały, że wstawienie obcych genów do genomu NDV prowadzi do dalszego zmniejszenia patogenności u ptaków. Ponadto rNDV nie jest wydalany z kałem, a zatem nie jest przenoszony z ptaka na ptaka. Testy bezpieczeństwa z ptasimi szczepionkami rNDV wykazały, że dawki 10 razy większe niż sugerowana w tym badaniu nie są związane z żadną patogennością.

Zaproponowano szczepionkę rNDV przeciwko SARS-CoV i innym pojawiającym się infekcjom. Wykazano, że wektor rNDV wykazujący ekspresję białka S w koronawirusie SARS-CoV jest zdolny do wytworzenia ochronnej odporności bez obaw o bezpieczeństwo, gdy jest podawany afrykańskim zielonym małpom drogą donosową.

Donoszono, że rNDV wstrzykiwany drogą dożylną naczelnym innym niż człowiek (Macaca fascicularis) nie był związany z żadną poważną chorobą ani nieprawidłowościami w hematologicznych lub biochemicznych wartościach laboratoryjnych.

Ostatnio, w kontekście pandemii COVID-19, badano szczepionkę opartą na wektorze wirusowym wirusa choroby Newcastle (NDV) wykazującym ekspresję białka S, przy użyciu zarówno typu dzikiego, jak i formatu wektora zakotwiczonego w błonie przed fuzją. Badania te przeprowadzono na modelach myszy i chomików z dwoma podaniami szczepionki. Badane szczepionki indukowały wysoki poziom przeciwciał neutralizujących przy podaniu domięśniowym. Warto zauważyć, że te prototypy szczepionek chroniły myszy przed przystosowaną do myszy prowokacją SARS-CoV-2: w płucach nie wykryto ani miana wirusa, ani antygenu wirusa.

Aby wytworzyć rNDV, linię komórkową transfekuje się plazmidami, w których zachodzi ekspresja całego genomu wirusowego zawierającego dany gen. Klon całego genomu NDV jest transfekowany plazmidami pomocniczymi, które kodują wirusowe białka N, P i L pod kontrolą promotora polimerazy RNA bakteriofaga T7. Chimeryczny wirus jest uzyskiwany z hodowli i namnażany w zarodkach kurzych SPF w wieku 10 dni, aż do wytworzenia pierwotnego wirusa szczepionkowego.

Szczepionka została opracowana do podawania donosowego i domięśniowego.

W naszym badaniu dziewięćdziesięciu zdrowych ochotników bez historii COVID-19, szczepień przeciwko SARS-CoV-2 lub aktywności związanej z wyższym ryzykiem narażenia na SARS-CoV-2 zostanie sekwencyjnie przydzielonych do jednej z dziewięciu grup terapeutycznych po pojedynczy ośrodek badawczy w Mexico City.

Te grupy leczenia odpowiadają trzem różnym dawkom i trzem różnym schematom podawania. Wszystkie te schematy przewidują dwa podania szczepionki w odstępie 21 dni. (patrz „Broń i interwencje”).

Pacjenci będą obserwowani pod kątem pomiarów skuteczności i bezpieczeństwa. Skuteczność będzie mierzona poprzez krążące i neutralizujące przeciwciała IgG i IgM przeciwko białku S SARS-CoV-2, miana IgA w błonie śluzowej nosa i odpowiedzi limfocytów T zależne od cytokin. Bezpieczeństwo pacjentów będzie monitorowane poprzez gromadzenie informacji o zdarzeniach niepożądanych oraz oceny laboratoryjne bezpieczeństwa (głównie hematologiczne i biochemiczne krwi).

Pierwsza interwencja dla każdej grupy terapeutycznej zostanie podana w sposób sekwencyjny osiemnastu badanym badanym. Gdy wszyscy badani wartownicy otrzymają pierwszą interwencję, a Rada ds. Monitorowania Danych Bezpieczeństwa ustali, że warunki bezpieczeństwa zostały spełnione, badanie będzie kontynuowane w celu zapisania pozostałych uczestników, aż do osiągnięcia łącznej liczby 90 uczestników.

Testy statystyczne zostaną zastosowane do każdej grupy leczenia o podobnej charakterystyce wyjściowej. W przypadku zmiennych ciągłych rozkład t Studenta i ANOVA zostaną użyte do porównania wartości średnich, podczas gdy chi-kwadrat i dokładny test Fishera zostaną wykorzystane do oceny wartości kategorycznych.

Istnieją trzy hipotezy robocze do przetestowania, po jednej dla każdego schematu podawania. Można je skonsolidować w następujący sposób: Rekombinowana szczepionka anty-SARS-CoV-2 oparta na wektorze wirusowym (rNDV) podawana [dwa razy drogą domięśniową / dwa razy drogą donosową / pierwsza droga donosowa i druga drogą domięśniową] jest bezpieczny (tj. akceptowalnie niski profil lub reaktogenność: niska częstość łagodnych do umiarkowanych i brak poważnych miejscowych lub ogólnoustrojowych działań niepożądanych) i indukuje humoralną i komórkową odpowiedź immunologiczną przeciwko SARS-CoV-2 podobną (lub większa) do tego mierzonego w surowicach od naturalnie nabytych osób rekonwalescentów z COVID-19.