Einzeldosis-Nanopartikel-Impfstoff gegen COVID-19: Was ist das und wie wirksam ist es gegen das Virus?

Einzeldosis-Nanopartikel-Impfstoff gegen COVID-19: Was ist das und wie wirksam ist es gegen das Virus?

Die Einführung von COVID-19-Impfstoffen hat auf der ganzen Welt begonnen, und an vielen Orten erhalten Mitarbeiter des Gesundheitswesens und Risikogruppen allmählich die Impfstoffe. Dies gibt Hoffnung auf eine Rückkehr zur Normalität inmitten der Pandemie. Die für den Notfall zugelassenen Impfstoffe erfordern jedoch zwei Dosen, um wirksam zu sein, was zu Problemen mit der Logistik und der Einhaltung führen kann. Jetzt ist es Forschern der Stanford University gelungen, einen vielversprechenden Impfstoffkandidaten für COVID-19 zu konstruieren und zu testen. Das Besondere an diesem Impfstoff ist, dass es sich um eine Einzeldosis handelt und für die Lagerung oder den Transport keine Kühlkette erforderlich ist. Es ist wahrscheinlich auch eine billigere Alternative. Lesen Sie auch – Delhi Gesundheitspersonal leidet nach dem COVID-19-Impfstoff unter einer leichten Reaktion: Was Sie erwarten sollten

Dieser Impfstoff, detailliert in einem Artikel veröffentlicht in ACS Central Scienceenthält Nanopartikel, die mit denselben Proteinen besetzt sind, aus denen die charakteristischen Oberflächenspitzen des Virus bestehen. Diese Spikes sind nicht nur der Grund, warum diese als Coronaviren bezeichnet werden, sondern erleichtern auch die Infektion, indem sie mit einer Wirtszelle fusionieren und einen Durchgang schaffen, über den das virale Genom in die Maschinerie der Zelle eindringen und diese entführen kann, um mehr Viren zu produzieren. Die Spikes können auch als Antigene verwendet werden, was bedeutet, dass ihre Anwesenheit im Körper eine Immunantwort auslösen kann. Lesen Sie auch – Schneller Bluttest sagt COVID-19-Patienten mit hohem Risiko für schwere Erkrankungen voraus: Studie

Vorteile von Nanopartikel-Impfstoffen

Nanopartikel-Impfstoffe gleichen die Wirksamkeit von Impfstoffen auf Virusbasis mit der Sicherheit und einfachen Herstellung von Impfstoffen gegen Untereinheiten aus. Impfstoffe, die Viren zur Abgabe des Antigens verwenden, sind häufig wirksamer als Impfstoffe, die nur isolierte Teile eines Virus enthalten. Die Herstellung kann jedoch länger dauern, muss gekühlt werden und verursacht mit größerer Wahrscheinlichkeit Nebenwirkungen. Nukleinsäure-Impfstoffe – wie die kürzlich von der FDA für den Notfall zugelassenen Pfizer- und Moderna-mRNA-Impfstoffe – lassen sich noch schneller herstellen als Nanopartikel-Impfstoffe, sind jedoch teuer in der Herstellung und erfordern möglicherweise mehrere Dosen. Lesen Sie auch – “Ansteckender” britischer Stamm könnte bis März 2021 zur dominanten COVID-19-Variante werden, warnt CDC

Einfach zu produzieren und zu transportieren

Erste Tests an Mäusen legen nahe, dass der Stanford-Nanopartikel-Impfstoff bereits nach einer Dosis eine COVID-19-Immunität hervorrufen könnte. Die Forscher hoffen auch, dass es bei Raumtemperatur gelagert werden kann, und untersuchen, ob es in gefriergetrockneter Pulverform versandt und gelagert werden kann. Im Vergleich dazu müssen die Impfstoffe, die in den USA am weitesten in der Entwicklung sind, alle bei kalten Temperaturen zwischen etwa 8 und -70 Grad Celsius (46 bis -94 Grad Fahrenheit) gelagert werden. Die Forscher verbessern und optimieren ihren Impfstoffkandidaten weiter, um ihn näher an die ersten klinischen Studien am Menschen heranzuführen.

Wissenschaft hinter diesem Impfstoff

Das Spike-Protein von SARS-CoV-2 ist ziemlich groß. Also entfernten die Forscher einen Teil des Spike-Proteins in Bodennähe. Dann kombinierten sie diese verkürzte Spitze mit Ferritin-Nanopartikeln, einem eisenhaltigen Protein, das zuvor am Menschen getestet wurde. In Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern des SLAC National Accelerator Laboratory verwendeten die Forscher dann Kryo-Elektronenmikroskopie, um ein 3D-Bild der Spike-Ferritin-Nanopartikel zu erhalten und zu bestätigen, dass sie die richtige Struktur hatten.

Sie verglichen ihre verkürzten Spike-Nanopartikel mit vier anderen potenziell nützlichen Variationen: Nanopartikeln mit vollen Spikes, vollen Spikes oder partiellen Spikes ohne Nanopartikel und einem Impfstoff, der nur den Abschnitt des Spikes enthält, der während der Infektion an Zellen bindet. Um die Wirksamkeit dieser Impfstoffe gegen das tatsächliche SARS-CoV-2-Virus zu testen, hätte die Arbeit in einem Labor der Biosicherheitsstufe 3 durchgeführt werden müssen. Daher verwendeten die Forscher stattdessen ein sichereres Pseudo-Coronavirus, das so modifiziert wurde, dass es die SARS-CoV-2-Spikes trägt .

Nanopartikel-Impfstoffe produzieren hohe Mengen an neutralisierenden Antikörpern

Die potentielle Wirksamkeit jedes Impfstoffs wurde durch Überwachen der Spiegel neutralisierender Antikörper getestet. Antikörper sind Blutproteine, die als Reaktion auf Antigene produziert werden. neutralisierende Antikörper sind die spezifische Untergruppe von Antikörpern, die tatsächlich verhindern, dass das Virus in eine Wirtszelle eindringt. Nach einer Einzeldosis führten die beiden Nanopartikel-Impfstoffkandidaten zu neutralisierenden Antikörperniveaus, die mindestens doppelt so hoch waren wie bei Menschen mit COVID-19, und der verkürzte Spike-Nanopartikel-Impfstoff erzeugte eine signifikant höhere Neutralisationsreaktion als der Bindungsspike oder die Vollspike-Impfstoffe (Nicht-Nanopartikel). Nach einer zweiten Dosis wiesen Mäuse, die den verkürzten Spike-Nanopartikel-Impfstoff erhalten hatten, die höchsten Konzentrationen an neutralisierenden Antikörpern auf.

(Mit Eingaben von Agenturen)

Veröffentlicht: 9. Januar 2021, 11:45 Uhr | Aktualisiert: 11. Januar 2021, 11:34 Uhr