Tạo vắc xin chống lại COVID-19

Các nhà khoa học UNM áp dụng các hạt giống vi rút của họ, sử dụng các bộ phận có thể hoán đổi cho nhau, để chống lại vi rút gây ra COVID-19

Tiến sĩ David Peabody và Tiến sĩ Bryce Chackerian đang tạo ra vắc-xin từ các hạt đối lập với Ngựa thành Troy: bên ngoài trông chúng có vẻ chết chóc nhưng bên trong lại vô hại.

Peabody nói, ý tưởng là đánh lừa cơ thể tin rằng nó đã bị nhiễm một kẻ thù siêu nhỏ. Phản ứng của cơ thể đối với nhiễm trùng được cho là chuẩn bị cho một cuộc tấn công bởi kẻ thù thực sự.

Các nhà khoa học tại Đại học New Mexico, Peabody và Chackerian đang sử dụng khoản tài trợ 250,000 đô la một năm để chế tạo vắc xin bảo vệ chống lại COVID-19 bằng cách sử dụng các hạt giống virus mà họ đã phát triển.

Các hạt hình cầu được tạo ra bởi vi khuẩn và có thể được tạo ra để trông giống như bất cứ thứ gì nguy hiểm: ký sinh trùng, tế bào ung thư, vi rút. Peabody có thể thiết kế di truyền các hạt để hiển thị một phần protein bề mặt của ký sinh trùng, tế bào hoặc virus - phần được gọi là epitope - ở bên ngoài. Mô hình biểu mô lặp lại kích thích hệ thống miễn dịch phản ứng mạnh mẽ và hình thành kháng thể chống lại biểu mô này.

Mặc dù vậy, việc trang trí bên ngoài các hạt giống vi rút bằng các biểu mô không đủ để ngăn ngừa bệnh tật. Các kháng thể có hình dạng độc đáo giống như các epitop mà chúng liên kết. Chackerian giải thích rằng không phải tất cả các kháng thể đều ngăn chặn được virus.

Ông nói: “Đối với vắc-xin vi-rút, mục tiêu là tạo ra các kháng thể trung hòa. "Đây là một loại kháng thể có thể gắn vào vi-rút và sau đó ngăn chặn vi-rút lây nhiễm vào tế bào một cách hiệu quả."

Để tạo ra một loại vắc-xin chống lại COVID-19, Chackerian và Peabody đang sử dụng kiến ​​thức về bộ gen của vi rút SARS-CoV-2, nguyên nhân gây ra bệnh đường hô hấp.

Peabody tóm tắt: "Chúng tôi tạo ra một hạt giống virus hiển thị trên bề mặt của nó là SARS-CoV-2. Và nếu những bit SARS-CoV-2 đó tạo ra các kháng thể vô hiệu hóa virus, thì đó là một loại vắc xin."

Peabody và Chackerian nói rằng họ có thể tạo ra các ứng cử viên vắc xin một cách nhanh chóng và họ có một hệ thống có thể chỉ đạo hệ thống miễn dịch phản ứng với các biểu mô cụ thể. Trước đây, các hạt giống vi rút của chúng đã được sử dụng để chế tạo vắc xin nhằm vào vi rút gây u nhú ở người, bệnh sốt rét và thậm chí là các tế bào ung thư vú di căn.

Chackerian nói: "Mục tiêu sẽ là phát triển một loại vắc-xin có thể phát triển các phản ứng mạnh mẽ và lâu dài đối với các bộ phận của vi rút quan trọng đối với chức năng của nó."

Peabody và Chackerian không biết các bộ phận cụ thể của virus SARS-CoV-2 để nhắm mục tiêu, nhưng họ có thể đưa ra những phỏng đoán thông minh. Ngoài trình tự bộ gen của vi rút SARS-CoV-2, họ còn có thông tin về cách hệ thống miễn dịch của con người phản ứng với một loại vi rút tương tự trong đợt bùng phát dịch SARS năm 2003. Peabody nói rằng hai loại vi rút này đủ giống nhau về cấu trúc nên chúng có khả năng chia sẻ nguy hiểm. các biểu tượng.

Nhưng mỗi ứng viên vắc xin sẽ cần được kiểm tra khả năng tạo ra các kháng thể ngăn chặn sự xâm nhập của vi rút vào tế bào. Việc kiểm tra đòi hỏi thời gian và đội ngũ khoa học. Nhóm của Peabody và Chackerian bao gồm Steven Bradfute, Tiến sĩ, tại Trung tâm Y tế Toàn cầu UNM, và Kathryn Frietze, Tiến sĩ, và Alison Kell, Tiến sĩ, tại Khoa Di truyền Phân tử và Vi sinh vật của UNM.

Để tạo ra một hệ thống cung cấp vắc-xin khả thi, Peabody và Frietze chọn các mục tiêu biểu mô tiềm năng và thiết kế các hạt giống vi rút. Chackerian tiêm phòng cho những con vật thử nghiệm và thu thập mẫu máu từ chúng. Ông và Kell cũng đang tiến hành các nghiên cứu để xác nhận rằng vắc-xin thực sự liên kết với các mục tiêu tế bào dự kiến ​​của họ. Và, Bradfute đang xét nghiệm mẫu máu của những con vật để xác minh rằng kháng thể của chúng ngăn chặn sự lây nhiễm.

Công việc này và những thử nghiệm này diễn ra trước khi thử nghiệm lâm sàng. Tuy nhiên, khi một ứng cử viên vắc xin thành công trong thử nghiệm lâm sàng, Peabody và Chackerian có kế hoạch làm việc với một đối tác và dự kiến ​​sản xuất một lượng lớn vắc xin trong thời gian ngắn.

Tuy nhiên, các thử nghiệm lâm sàng có thể mất nhiều năm để đảm bảo an toàn và hiệu quả. Nhưng Peabody và Chackerian thấy một lợi thế khác mà các hạt giống virus có thể mang lại.

Peabody nói: “Chúng tôi tưởng tượng một thế giới trong đó có một công nghệ nền tảng đã được phê duyệt trước để sử dụng [ở người], với các bộ phận có thể hoán đổi cho nhau để tương ứng với bất kỳ mối đe dọa nào mà bạn đang cố gắng giải quyết”. "[Vì vậy, việc thêm một epitope khác từ một đại lý khác sẽ được chấp thuận nhanh hơn so với việc bạn phải bắt đầu hoàn toàn từ đầu."

David Peabody, Tiến sĩ, là Giáo sư tại Khoa Di truyền Phân tử và Vi sinh tại Trường Y UNM và là thành viên lớn của Trung tâm Ung thư Toàn diện UNM.

Bryce Chackerian, Tiến sĩ, là Giáo sư và Phó Chủ nhiệm Khoa Di truyền Phân tử và Vi sinh tại Trường Y UNM và là thành viên chính thức của Trung tâm Ung thư Toàn diện UNM.

Viện Ung thư Quốc gia của Viện Y tế Quốc gia đang hỗ trợ nghiên cứu được báo cáo trong ấn phẩm này với Số giải thưởng P30CA118100-15S5. Điều tra viên chính: David Peabody, Tiến sĩ. Nội dung hoàn toàn do các tác giả chịu trách nhiệm và không nhất thiết đại diện cho quan điểm chính thức của Viện Y tế Quốc gia.