Il vaccino Hexapro fornisce protezione contro la malattia COVID-19 con patch per microarray ad alta densità (HD-MAP) in un solo clic senza dolore

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Una vaccinazione COVID-19 senza ago potrebbe essere possibile , con gli scienziati dell’Università del Queensland che proteggono con successo i topi dal virus somministrando un candidato vaccino sviluppato negli Stati Uniti con un “cerotto”.

Il candidato al vaccino Hexapro dell’Università del Texas, fornito tramite il cerotto per microarray ad alta densità (HD-MAP) sviluppato da UQ e commercializzato da Vaxxas, ha fornito protezione contro la malattia COVID-19 con un singolo “clic” indolore da applicatore dalle dimensioni tascabili.

Il dottor David Muller, della School of Chemistry and Molecular Biosciences di UQ, ha affermato che il cerotto vaccinale ha prodotto forti risposte immunitarie che si sono dimostrate efficaci quando i topi sono stati esposti a SARS-CoV-2, il virus che causa il COVID-19.

“Quando il vaccino Hexapro viene somministrato tramite l’applicatore HD-MAP, piuttosto che un ago, produce risposte immunitarie migliori e più veloci”, ha affermato il dott. Muller.

“Essa neutralizza anche più varianti, comprese le varianti del Regno Unito e del Sudafrica.

“Ed è molto più facile da usare di un ago: è sufficiente ‘fare clic’ su un applicatore sulla pelle e 5000 proiezioni microscopiche forniscono quasi impercettibilmente il vaccino nella pelle.

“Il team UQ, insieme a Vaxxas, spera di portare la tecnologia nel mondo e sta cercando opportunità di finanziamento per accelerare gli studi clinici il prima possibile”.

Il dottor Muller ha affermato che Hexapro, fornito dal cerotto per microarray ad alta densità, potrebbe aiutare notevolmente lo sforzo di lancio globale del vaccino, in particolare per miliardi di persone vulnerabili nei paesi a basso e medio reddito.

“Abbiamo dimostrato che questo vaccino, quando applicato a secco su un cerotto, è stabile per almeno 30 giorni a 25 gradi Celsius e una settimana a 40 gradi, quindi non ha i requisiti della catena del freddo di alcune delle opzioni attuali. .”

Vaxxas è stata fondata nel 2011 dalla società di commercializzazione di UQ, UniQuest.

Il presidente e CEO di Vaxxas, David L. Hoey, si è detto estremamente entusiasta dei risultati. “Questi risultati sono estremamente chiari: la vaccinazione con l’HD-MAP produce risposte immunitarie molto più forti e protettive contro il COVID-19 nei sistemi modello che tramite ago o siringa”, ha affermato.

“La prospettiva di avere un vaccino monodose, che potrebbe essere facilmente distribuito e autosomministrato, migliorerebbe notevolmente le capacità di vaccinazione contro la pandemia globale”.


In un importante impulso agli sforzi per combattere il COVID-19 a livello globale, un vaccino che è recentemente entrato nelle sperimentazioni umane in  Vietnam  e  Thailandia ed è previsto per uno studio clinico in  Brasile , promette di produrre vaccini a prezzi accessibili nei paesi attualmente dipendenti da vaccini importati. Il vaccino è il risultato di una partnership tra l’Università del Texas ad Austin, la Icahn School of Medicine al Mount Sinai di New York e partner globali interessati a promuovere la fornitura di vaccini a prezzi accessibili per affrontare la pandemia.

Il vaccino, NDV-HXP-S, può essere conservato a 2-8 gradi Celsius ed è prodotto nelle uova, un metodo utilizzato anche per la produzione di vaccini antinfluenzali. Questi fattori significano che in ciascuno dei paesi coinvolti nelle sperimentazioni esiste già una capacità produttiva accessibile.

Il vaccino utilizza una proteina spike altamente stabilizzata dalla superficie del coronavirus per addestrare il sistema immunitario umano a riconoscere e combattere le infezioni. Questa proteina spike modificata, soprannominata HexaPro e progettata da tre laboratori di facoltà presso l’UT Austin, è stata trovata in precedenti ricerche promettenti per l’uso in vaccini robusti. Anche altri vaccini utilizzano proteine ​​spike stabilizzate, ma questo è il primo utilizzo di HexaPro in un vaccino negli studi sull’uomo.

“Io e il mio team siamo entusiasti che la nostra proteina spike stabilizzata di seconda generazione faccia parte di questo vaccino”, ha affermato Jason McLellan, professore associato di bioscienze molecolari che ha co-sviluppato HexaPro, avendo precedentemente contribuito a sviluppare la proteina spike ora in uso in tutti dei vaccini COVID-19 che i residenti negli Stati Uniti stanno ricevendo. “La nostra speranza è che il vaccino sia sicuro, efficace e conveniente, consentendo a più persone in tutto il mondo di avere protezione contro il COVID-19”.

All’inizio del 2020, McLellan, che detiene la cattedra Welch in Chimica, e il suo team si sono uniti ai collaboratori del Centro di ricerca sui vaccini dell’Istituto nazionale di allergie e malattie infettive  per progettare una versione della proteina spike SARS-CoV-2  stabilizzata a aiutare il corpo a riconoscere la minaccia. 

In natura, la proteina spike cambia forma, rendendo più difficile il riconoscimento da parte del corpo, quindi il team ha utilizzato due mutazioni per mantenere la proteina nella sua forma. Questa versione 2020 della proteina spike è la base di tutti i vaccini approvati per la distribuzione negli Stati Uniti.

Basandosi su questo successo, il team di UT Austin ha progettato HexaPro, una versione ancora più stabilizzata di questa proteina, con non due ma sei mutazioni che fungono da graffette molecolari. Il risultato è la produzione di più proteine ​​spike per aiutare il corpo a combattere le infezioni.

Tra i maggiori ostacoli alla vaccinazione di massa contro il COVID-19 nei paesi a basso reddito ci sono i costi e lo stoccaggio. Peter Palese , il professore Horace W. Goldsmith e cattedra di microbiologia e professore di medicina presso la Icahn School of Medicine del Monte Sinai, ha ingegnerizzato geneticamente un virus chiamato Newcastle Disease Virus per aiutare il corpo a riconoscere la proteina spike dal team del Texas. Altri membri del team del Monte Sinai includono  Adolfo Garcia-Sastre , professore di microbiologia, e  Florian Krammer , professore di vaccinologia.

NDV-HXP-S (chiamato sia per il virus della malattia di Newcastle che per HexaPro) è prodotto utilizzando lo stesso metodo utilizzato per i vaccini antinfluenzali dagli anni ’50, che è più veloce, più economico e meno complicato rispetto ai metodi utilizzati per produrre diversi leader COVID -19 vaccini. Il vaccino è anche stabile a temperature di frigorifero regolari (2-8 gradi Celsius) per settimane, una temperatura molto più alta di quella necessaria per i principali vaccini mRNA COVID-19.

“Stiamo assistendo disparità senza precedenti in COVID-19 accesso ai vaccini in tutto il mondo”, ha detto  io lya Finkelstein,  professore associato presso il Dipartimento di Bioscienze Molecolari, un collaboratore sulla tecnologia. “Abbiamo progettato HexaPro per essere un antigene più stabile. Nella coltura cellulare, ciò si è tradotto in una resa più che decuplicata rispetto ai costrutti di spike di prima generazione utilizzati negli attuali vaccini. Se questo vale per NDV-HXP-S, HexaPro ci avvicinerà di un passo verso l’affrontare l’ampia disparità nell’accesso ai vaccini”.

Altri membri del team di UT Austin che hanno guidato lo sviluppo di HexaPro sono  Jennifer Maynard , professoressa del McKetta Department of Chemical Engineering della Cockrell School of Engineering, e Ching-Lin Hsieh, ricercatrice post-dottorato nel laboratorio di McLellan.

“Questo progetto è un ottimo esempio di come i laboratori di ricerca accademica possono lavorare insieme per soddisfare un’esigenza urgente e contribuire allo sviluppo di nuovi farmaci”, ha affermato Maynard.

Tramite accordi di licenza con Mount Sinai e UT Austin, l’organizzazione globale  PATH  sta aiutando a fornire accesso al vaccino ai produttori in ciascuno dei tre paesi: l’Istituto dei vaccini e dei farmaci biologici (IVAC) del Vietnam, l’Organizzazione farmaceutica governativa (GPO) della Thailandia e Istituto Butantan. PATH ha anche avuto un ruolo limitato di supporto tecnico di consulenza durante lo sviluppo del vaccino, in linea con l’impegno di PATH a far progredire la fornitura di vaccini convenienti e accessibili.

È stata depositata una domanda di brevetto statunitense per HexaPro, con i seguenti inventori: Ching-Lin Hsieh, Jory A. Goldsmith, Jeffrey M. Schaub, Chia-Wei Chou, Andrea M. DiVenere, Kamyab Javanmardi, Hung-Che Kuo, Daniel Wrapp , Patrick O. Byrne, Christy K. Hjorth, Nicole V. Johnson, Nianshuang Wang, Jennifer A. Maynard, Ilya J. Finkelstein e Jason S. McLellan.

L’Università del Texas ad Austin si impegna alla trasparenza e alla divulgazione di tutti i potenziali conflitti di interesse. Gli autori hanno presentato i moduli di divulgazione finanziaria richiesti con l’università e detengono diritti di proprietà intellettuale che potrebbero generare entrate dalla scoperta descritta in questa ricerca.

Questa è una mappa 3D su scala atomica, o struttura molecolare, di Hexapro, una versione modificata della proteina spike SARS-CoV-2, descritta in un articolo sulla rivista Science il 23 luglio 2020. Sei modifiche chiave, chiamate proline, sono indicate come sfere rosse e blu e aiutano a bloccare la proteina nella forma di prefusione. Credito: Università del Texas ad Austin.

link di riferimento: https://news.utexas.edu/2021/04/05/human-trials-begin-for-a-low-cost-covid-19-vaccine-to-extend-global-access/


Maggiori informazioni:  Christopher LD McMillan et al, Protezione completa con un cerotto cutaneo monodose consegnato vaccino spike SARS-CoV-2,  BioRxiv  (2021). DOI: 10.1101/2021.05.30.446357

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