ИСТИНА

Проект посвящен изучению возможности использования рекомбинантных антигенов коронавируса, полученных в бактериальной системе экспрессии‚ в качестве основы универсальной вакцины против ряда вариантов SARS-CoV-2.

The project is dedicated to studying the possibility of using recombinant coronavirus antigens obtained in the bacterial expression system as the basis of a universal vaccine against a number of variants of SARS-CoV-2. Vaccination is considered the most important public health measure to protect against COVID-19. Despite the success of the first-generation vaccines against SARS-CoV-2, the evolution of the virus and evasion from immunity reduces their effectiveness. The huge pandemic potential of SARS-CoV-2 is of serious concern, especially if we take into account the damage that the COVID-19 pandemic has already caused around the world. Currently, updated versions of vaccines and new rounds of immunization are needed to control the spread of the virus. The disadvantages of these approaches are the need for frequent revision of the composition of the vaccine, and, consequently, the time and effort spent on discovering a new variant, developing and approving the vaccine. As new variants of the virus continue to appear and the effectiveness of vaccines decreases, the design of universal vaccines resistant to the evolution of the virus against various variants of SARS-CoV-2, including new ones appeared as the result of mutations, is an urgent task. As a result of the analysis of the nucleotide sequence of the SARS-CoV-2 variant Wuhan (Wuhan-Hu-1) genome, we devised a panel of original recombinant antigens, which, as part of a vaccine candidate obtained on the basis of spherical particles (SPs) of structurally modified tobacco mosaic virus, demonstrated the immunogenicity and protectivity in experiments on laboratory animals (mice and hamsters) (Kovalenko et al., 2022, 2023). The antigens include both variable and highly conserved epitopes for various SARS-like coronaviruses. Subunit vaccines base on conservative protective epitopes and rational design, are of great scientific interest as potential candidates for universal vaccines. According to our preliminary data, these antigens (Wuhan variant) expressed in bacterial cells can interact with antibodies in human blood sera produced during infection with various variants of SARS-CoV-2, including the Omicron variant. During the implementation of the project, evidence of such interaction will be obtained and the possibility of using recombinant antigens expressed in Escherichia coli for the design of universal vaccine preparations and in diagnostic systems will be confirmed. The use of a bacterial system will significantly simplify and reduce the cost of production of vaccine preparations and diagnostic tests. For further prospects of using the panel of devised antigens and the vaccine candidate, methods of qualitative and quantitative characterization will be developed, including the possibility of spectroscopy analysis of the suspension of SPs, and their sterilization without loss of main properties. The effectiveness of various adjuvants used in vaccines development (including SPs-based adjuvant) will be evaluated in the induction of antibodies by the coronavirus recombinant antigens. Such a comparative analysis of adjuvants of different nature in composition with already studied antigens, can provide important fundamental and practical information about existing and developing adjuvants. The obtained data will also allow us to refine the obtained vaccine candidate and strengthen its protective properties. The creation of a universal vaccine against rapidly evolving variants of SARS-CoV-2 is a unique approach proposed by the authors of the project, which fully corresponds to the current level of development in this area and has a direct practical output.

Будет оценена эффективность различных адъювантов, используемых при разработке вакцин, при индукции антител исследуемыми антигенами, в том числе адъювантами на основе СЧ. Такой сравнительный анализ адъювантов различной природы, проведенный с использованием уже исследованных антигенов, может дать важную фундаментальную и практическую информацию о существующих и разрабатываемых иммуностимуляторах. Полученные данные позволят доработать полученный вакцинный кандидат и усилить его протективные свойства.

Стратегия предупреждения новых неожиданных витков пандемии, вызванной SARS-Cov-2, предполагает создание универсальных иммунологических средств борьбы с быстро эволюционирующим коронавирусом. Ранее нами были сконструированы оригинальные генно-инженерные конструкции для экспрессии трех антигенов коронавируса в клетках E.coli. (Kovalenko et al., 2022). Для синтеза гена и последующего клонирования был выбран рецептор-связывающий домен (RBD) S1 субъединицы S-белка SARS-CoV-2 уханьского варианта (Wuhan-Hu-1) и консервативные эпитопы субъединицы S2 (до 100% гомологии) у различных коронавирусов (SARS-CoV, SARS-CoV-2 и других SARS-подобных коронавирусов). В настоящее время наши предположения о важности консервативных эпитопов S2-субъединицы для включения в вакцину широкого спектра действия подтверждаются. Конструкции для экспрессии RBD-содержащих рекомбинантных белков, имеют гибкий "модульный" дизайн, который позволяет модернизировать их путем слияния с различными целевыми эпитопами. Таким образом, разработанный набор антигенов может быть адаптирован и модифицирован при появлении новых угроз или новых данных по протективным эпитопам бетакоронавирусов.

Создание универсальной вакцины против быстро эволюционирующих вариантов SARS-CoV-2 представляет собой уникальный подход, предложенный авторским коллективом проекта, который полностью соответствует современному уровню разработок в данной области и имеет непосредственный практический выход.