Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs décrivent un vaccin vecteur muqueux pour cibler les cellules dendritiques.
Étude: Un vecteur de délivrance synthétique pour la vaccination muqueuse. Crédit d’image : blckptchstudio / Shutterstock.com
*Avis important: bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
Sommaire
Le besoin de vaccins muqueux
L’une des avancées scientifiques les plus importantes réalisées au cours de la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) a été le développement et le déploiement rapides de vaccins efficaces à base d’acide ribonucléique messager (ARNm). Les vaccins actuels contre le coronavirus 2 (SRAS-CoV-2) du syndrome respiratoire aigu sévère basés sur l’ARNm ont réussi à prévenir le COVID-19 sévère ; cependant, ils sont souvent incapables de protéger les personnes vaccinées contre l’infection, en particulier après une exposition à des variants préoccupants (COV) du SRAS-CoV-2 récemment identifiés.
De plus, les vaccins à ARNm ne génèrent pas d’immunité muqueuse dans la région oreille-nez-gorge, qui est nécessaire pour prévenir la transmission virale. Ainsi, de nouveaux vaccins muqueux sont nécessaires de toute urgence, car ils pourraient stimuler la production d’immunoglobuline A (IgA) et de lymphocytes T CD8+ muqueux, y compris les lymphocytes T CD8+ résidents (TRM).
À propos de l’étude
La stratégie de synthèse de fluorénylméthyloxycarbonyle (Fmoc) a été utilisée pour générer la toxine Shiga B (STxB), qui est un véhicule de livraison d’antigène à base de protéines qui peut être utilisé pour cibler spécifiquement les cellules dendritiques. Des applications antérieures de STxB en tant que transporteur d’antigène ont montré que cette protéine induit avec succès une immunité cellulaire et humorale contre les maladies infectieuses et certaines tumeurs.
Pour la présente étude, les chercheurs ont sélectionné STxB pour sa faible immunogénicité, sa grande stabilité en circulation et sa capacité à traverser les barrières muqueuses. Par rapport aux études précédentes qui ont produit STxB à partir de bactéries, ce qui est souvent un processus long et coûteux, les chercheurs de l’étude actuelle ont utilisé la stratégie Fmoc, qui est une approche de synthèse de peptides en phase solide qui repose sur Fmoc pour protéger les acides aminés. chaînes latérales acides.
Initialement, la synthèse Fmoc avait un rendement de 16,5 % ; cependant, l’incorporation subséquente de pseudoprolines dans les monomères STxB a empêché l’agrégation de la chaîne peptidique, augmentant ainsi le rendement à 26 %.
Les monomères STxB ont ensuite été repliés en homopentamères fonctionnels via un in vitro approche, au cours de laquelle six molaires (M) de chlorhydrate de guanidine ont été initialement utilisés pour dissoudre la protéine. La protéine a ensuite été diluée dans un tampon de repliement, incubée à 4 ° C pendant une nuit et soumise à une dialyse avant purification à l’aide d’une colonne HisTrap. Notamment, ce processus de repliement a conduit à une efficacité de plus de 90 %, ce qui a assuré l’immunogénicité, la biocompatibilité et les capacités de ciblage de STxB.
Par la suite, plusieurs antigènes provenant du SARS-CoV-2 muqueux et du papillomavirus humain de type 16 (HPV) ont été couplés chimiquement avec STxB. Ces conjugués d’antigène ont ensuite été administrés par voie intranasale à des souris deux fois aux jours 0 et 14. Au jour 21, les souris ont été sacrifiées et le liquide et les poumons de la lumière bronchoalvéolaire (BAL) ont été obtenus pour analyse.
Résultats de l’étude
Par rapport à la STxB recombinante, les homopentères synthétiques STxB (sSTxB) présentaient une structure secondaire extrêmement similaire à la protéine recombinante. De plus, la diffusion dynamique de la lumière (DLS) a révélé que le recombinant et le sSTxB avaient des rayons hydrodynamiques compris entre 2, 5 et 2, 9 nanomètres (nm). Mis à part une légère différence de 1,1 ° C dans la température de fusion (Tm) de sSTxB par rapport à la forme recombinante de cette protéine, ces protéines présentaient des propriétés biophysiques très similaires.
Suite à l’administration intranasale de sSTxB(70C) conjugué au domaine de liaison au récepteur (RBD) de la protéine de pointe SARS-CoV-2, les souris ont présenté un CD8 fonctionnel+ Cellules T contre le RBD viral dans leurs poumons et une fréquence significativement plus élevée de CD8 producteurs d’interféron γ (IFNγ)+ Cellules T par rapport aux souris témoins. De plus, l’administration intranasale de sSTxB(70C)-RBD a également induit la production d’IgA et d’IgG dans le liquide BAL à des taux sept et huit fois supérieurs à ceux des témoins, respectivement.
Des variants sSTxB supplémentaires ont été construits pour comparer leur efficacité à celle de la STxB(70C) recombinante lorsqu’elle est conjuguée avec le peptide SL8 de l’ovalbumine et le peptide G15F de la protéine HPV16 E7. Le traitement avec sSTxB(70C)-G15F et sSTxB(70C)-SL8 a induit la production de CD8 spécifique+ Cellules T, avec administration de sSTxB(70C)-G15F induisant des niveaux significativement élevés de CD8+ Cellules T contre l’E749-57 protéine virale.
conclusion
L’étude actuelle a fourni la preuve qu’une synthèse linéaire de STxB sans chromatographie liquide (LC) est un processus très efficace qui produit diverses variantes de sSTxB, qui, lorsqu’elles sont couplées à différents peptides viraux et protéines de taille normale, sont capables d’induire une immunité muqueuse chez la souris. . Plus précisément, ces vaccins se sont avérés induire la production de CD8 fonctionnel+ Cellules T avec phénotype mémoire résidente et IgA muqueuse spécifique.
Les futures applications biomédicales de cette technologie pourraient permettre l’introduction de diverses poignées dans STxB pour le développement de vaccins muqueux nécessaires de toute urgence.
*Avis important: bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
