Наночастицы с мРНК вызывают мощный иммунитет к SARS-CoV-2 у мышей

Междисциплинарная группа учёных разработала новую платформу для вакцин, объединяющую мРНК и компьютерный дизайн белков. В исследованиях на мышах она вызвала мощный иммунный ответ против штаммов SARS-CoV-2 Wuhan-Hu-1 и омикрон BA.5.

В исследовании, опубликованном в Science Translational Medicine, учёные генетически сшили стабилизированный вариант рецептор-связывающего домена SARS-CoV-2, Rpk9, с компьютерно оптимизированной наночастицей-скаффолдом I3-01NS, состоящей из 60 субъединиц.

В экспериментах по иммуногенности использовали мышей BALB/c. Группы по 10 животных получали либо липидные наночастицы с мРНК, либо адъювантные белковые препараты; 5 животных получали пустые липидные наночастицы в качестве контроля. Для оценки защиты от заражения использовали группы по 4–6 животных для штамма Wuhan-Hu-1 MA10 и по 4–5 животных для омикрон BA.5 MA10. Мыши C57BL/6 использовались для измерения Т-клеточного ответа.

Ключевые результаты:

  • мРНК, кодирующая наночастицы RBD, превзошла стандартные мРНК-вакцины. Однократная доза Rpk9–I3-01NS мРНК вызвала титры антител в ~28 раз выше, чем мРНК, кодирующая мембранно-якорный белок S-2P, и в ~11 раз выше, чем мРНК для секретируемого тримера RBD.
  • Даже самая низкая доза мРНК-наночастиц вызвала ответ, сравнимый или превосходящий ответ на более высокие дозы стандартных вакцин, кодирующих спайк-белок.
  • После бустерной дозы сыворотка сохраняла нейтрализующую активность против Wuhan-Hu-1 и проявляла перекрёстную реактивность против омикрон BA.5.
  • У мышей C57BL/6, получивших мРНК-наночастицы, обнаружилось множество антиген-специфичных CD8 T-клеток в лёгких и селезёнке, чего не наблюдалось при введении белкового аналога.
  • Однократная вакцинация защитила мышей от летальной дозы адаптированного штамма Wuhan-Hu-1, предотвратив потерю веса и полностью устранив обнаруживаемый вирус в ткани лёгких.
  • Двухдозовая иммунизация блокировала тяжёлое заболевание после заражения омикрон BA.5, подавив репликацию вируса в дыхательных путях.

Авторы представляют мРНК-запускаемые белковые наночастицы как способ объединить мультивалентную презентацию антигена со скоростью производства нуклеиновых кислот. Результаты с I3-01NS являются доказательством концепции, демонстрируя генетически доставляемый, компьютерно спроектированный скаффолд, который может быть применён против различных патогеннов в паре с соответствующим образом сконструированными антигенами.