Inovasi vaksin COVID-19 secara dramatis dapat mempercepat produksi di seluruh dunia – Sains Terkini

Menanggapi kebutuhan untuk dengan cepat mengembangkan miliaran dosis vaksin COVID-19 yang menyelamatkan nyawa, tim ilmiah di Universitas Texas di Austin telah berhasil mendesain ulang protein utama dari coronavirus, dan modifikasi dapat memungkinkan produksi vaksin yang jauh lebih cepat dan lebih stabil. di seluruh dunia.

Temuan baru dijelaskan dalam jurnal Ilmu.

Sebagian besar kandidat vaksin coronavirus melatih sistem kekebalan tubuh manusia untuk mengenali protein utama pada permukaan virus SARS-CoV-2 yang disebut spike protein untuk melawan infeksi. Para peneliti merancang versi baru protein ini yang, ketika dinyatakan dalam sel, menghasilkan protein hingga 10 kali lebih banyak daripada protein lonjakan sintetis sebelumnya yang sudah digunakan dalam beberapa vaksin COVID-19. Bersama dengan rekan-rekan di National Institutes of Health, beberapa anggota tim peneliti UT juga merancang versi sebelumnya dari protein lonjakan yang ditemukan dalam setidaknya dua kandidat vaksin COVID-19 yang saat ini dalam uji klinis A.S.

"Tergantung pada jenis vaksinnya, versi peningkatan protein ini dapat mengurangi ukuran setiap dosis atau mempercepat produksi vaksin," kata Jason McLellan, seorang profesor di Departemen Biosains Molekul dan penulis senior makalah ini. "Bagaimanapun, itu bisa berarti lebih banyak pasien memiliki akses ke vaksin lebih cepat."

Dijuluki HexaPro, protein baru ini juga lebih stabil daripada versi protein lonjakan tim sebelumnya, yang seharusnya membuatnya lebih mudah untuk disimpan dan diangkut. Ini juga menjaga bentuknya bahkan di bawah tekanan panas, selama penyimpanan pada suhu kamar dan melalui beberapa pencairan beku. Kualitas seperti itu diinginkan dalam vaksin yang kuat.


Yayasan Bill & Melinda Gates telah berkontribusi pada pengembangan teknologi melalui hibah untuk kepentingan membuat vaksin dapat diakses oleh orang-orang di negara-negara berpenghasilan rendah. Perusahaan vaksin dengan teknologi platform berbeda akan memiliki kemampuan untuk menguji dan mengembangkan lebih lanjut vaksin COVID yang menggunakan HexaPro. McLellan juga mengindikasikan ada minat dari para mitra dalam memperluas akses ke teknologi kepada orang-orang di negara berkembang.

"Empat miliar orang yang tinggal di negara-negara berkembang akan membutuhkan akses ke vaksin, seperti kita semua akan," kata McLellan.

HexaPro juga dapat digunakan dalam tes antibodi COVID-19 di mana ia akan bertindak sebagai penyelidikan untuk mengidentifikasi keberadaan antibodi dalam darah pasien, menunjukkan apakah seseorang sebelumnya telah terinfeksi virus.

Penulis pertama makalah ini adalah Ching-Lin Hsieh, seorang peneliti postdoctoral di lab McLellan's. Penulis yang sesuai adalah McLellan; Ilya Finkelstein, seorang profesor di Departemen Biosains Molekul; dan Jennifer Maynard, seorang profesor di Cockrell School of Engineering.

Versi asli protein spike tim membentuk dasar kandidat vaksin yang saat ini dalam uji klinis manusia, termasuk Moderna mRNA-1273 dan Novavax's NVX-CoV2373.

Untuk vaksin berbasis asam nukleat yang menggunakan sel pasien sendiri untuk membuat protein virus yang memicu respons imun, seperti mRNA-1273, protein lonjakan yang ditingkatkan ini memungkinkan versi generasi berikutnya yang membutuhkan dosis jauh lebih kecil untuk memperoleh kekebalan yang sama respons dari seorang pasien. Untuk vaksin subunit yang mengandung versi protein virus aktual sebagai antigen, seperti NVX-CoV2373, lebih banyak dosis vaksin dapat diproduksi dalam jangka waktu yang sama. Bagaimanapun, dari sudut pandang produksi, ini bisa berarti mempercepat akses ke vaksin yang menyelamatkan jiwa.


Berdasarkan pengalaman mereka menciptakan protein yang distabilkan sebagai vaksin terhadap MERS-CoV, virus korona yang menyebabkan sindrom pernapasan Timur Tengah, dan virus lainnya, para peneliti mengidentifikasi 100 modifikasi berbeda pada protein lonjakan yang mereka yakini dapat menghasilkan protein yang lebih stabil, lebih berekspresi tinggi Versi: kapan. Selanjutnya mereka membuat 100 versi protein yang berbeda dengan memasukkan cetak biru genetik untuk setiap versi ke dalam kultur sel manusia yang berbeda. Dari 100 versi protein lonjakan, 26 lebih stabil atau memiliki ekspresi lebih tinggi.

Para peneliti kemudian mengambil empat dari modifikasi yang bermanfaat itu, ditambah dua dari protein lonjakan stabil asli mereka, dan menggabungkannya untuk membuat HexaPro. Ketika mereka memasukkan cetak biru genetik untuk versi protein lonjakan ini ke dalam kultur sel manusia, sel-sel tersebut menghasilkan protein 10 kali lebih banyak daripada protein aslinya.

Permohonan paten AS baru-baru ini diajukan untuk HexaPro, dengan penemu berikut (yang semuanya adalah penulis pada makalah terbaru ini): 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 dan Jason S. McLellan.

Perusahaan bioteknologi Sino Biological telah memperoleh lisensi non-eksklusif dari UT Austin untuk memproduksi HexaPro dan menjualnya kepada para peneliti di seluruh dunia.

Penulis makalah lainnya adalah Alison Gene-Wei Lee, Yutong Liu, John Ludes-Meyers, Annalee W. Nguyen, Juyeon Park dan Dzifa Amengo.

Pekerjaan ini didukung oleh National Institutes of Health, Welch Foundation dan National Science Foundation. Finkelstein adalah CPRIT Scholar in Cancer Research.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.