在世界各地,卫生保健工作者和高危人群开始接种COVID-19疫苗,为大流行期间恢复正常带来了希望。然而,在美国批准紧急使用的疫苗需要两剂才能有效,这可能会产生物流和合规问题。现在,研究人员报告说,他们已经开发出一种纳米颗粒疫苗,只需一次剂量就能在小鼠体内引发病毒中和抗体反应。
COVID-19疫苗的主要目标是刺突蛋白,这是SARS-CoV-2进入细胞所必需的。目前在美国获得批准的两种疫苗都是mRNA疫苗,可使人体细胞暂时产生刺突蛋白,引发免疫反应和抗体产生。
Peter Kim和他的同事们想尝试一种不同的方法:一种由铁蛋白纳米颗粒上显示的刺突蛋白的多个拷贝组成的疫苗。铁蛋白是一种储存铁的蛋白质,存在于许多生物体中,可以自我组装成更大的纳米颗粒。其他蛋白质,如病毒抗原,可以与铁蛋白融合,这样每个纳米颗粒就会显示出该蛋白质的几个拷贝,这可能会引起比单一拷贝更强的免疫反应。
研究人员将刺突蛋白和铁蛋白DNA拼接在一起,然后在培养的哺乳动物细胞中表达这种杂交蛋白。铁蛋白自我组装成纳米颗粒,每个纳米颗粒含有8个刺突蛋白三聚体的拷贝。
该团队纯化了刺突/铁蛋白颗粒,并将其注射到小鼠体内。单次免疫后,小鼠产生的中和抗体滴度至少是COVID-19患者恢复期血浆的两倍,明显高于单独接种刺突蛋白的小鼠。21天后的第二次免疫产生了更高的抗体水平。研究人员说,尽管这些结果必须在人体临床试验中得到证实,但它们表明,刺突/铁蛋白纳米颗粒可能是一种针对COVID-19单剂量疫苗的可行策略。