Araştırmacılar Düşük Maliyetli Koronavirüs Aşısı Oluyor

Brezilya, Meksika, Tayland ve Vietnam’da klinik denemelere giren Covid-19 için yeni bir aşı, dünyanın pandemiyle nasıl savaşacağını değiştirebilir. NVD-HXP-S adı verilen aşı, mevcut aşı neslinden daha güçlü antikorlar oluşturması yaygın olarak beklenen yeni bir moleküler tasarım kullanan ilk klinik denemedir. Ve yeni aşının yapımı çok daha kolay olabilir.

Pfizer ve Johnson & Johnson gibi şirketlerin mevcut aşıları, elde edilmesi zor bileşenler kullanılarak özel fabrikalarda üretilmelidir. Buna karşılık, yeni aşı, dünyanın dört bir yanındaki fabrikalarda her yıl milyarlarca grip aşısı üreten aynı yumurtalarda toplu olarak üretilebilir.

NVD-HXP-S’nin güvenli ve etkili olduğu kanıtlanırsa, grip aşısı üreticileri potansiyel olarak yılda bir milyardan fazla doz üretebilir. Halihazırda daha zengin ülkelerden aşı almak için mücadele eden düşük ve orta gelirli ülkeler NVD-HXP-S’yi kendileri için yapabilir veya komşularından düşük maliyetle edinebilirler.

Duke Global Sağlık İnovasyon Merkezi’nin müdür yardımcısı Andrea Taylor, “Bu şaşırtıcı – oyunun kurallarını değiştirecek,” dedi.

Ancak ilk olarak, klinik deneyler NVD-HXP-S’nin gerçekten insanlarda çalıştığını belirlemelidir. Klinik araştırmaların ilk aşaması Temmuz ayında tamamlanacak ve son aşama birkaç ay daha sürecektir. Ancak aşılanmış hayvanlarla yapılan deneyler, aşının umutları için umutları artırdı.

NVD-HXP-S’nin geliştirilmesini koordine eden PATH Aşı Yenilik ve Erişim Merkezi’nden Dr. Bruce Innes, “Koruma için bir ev koşusu,” dedi. “Dünya çapında bir aşı olduğunu düşünüyorum. ”

2P kurtarmaya

SARS-CoV-2 başak proteininin modifiye edilmiş bir versiyonu olan HexaPro’nun moleküler yapısı, kırmızı ve mavi küreler olarak gösterilen altı anahtar değişikliğiyle. Kredi. . . Austin, Texas Üniversitesi

Aşılar, bağışıklık sistemini ona karşı bir savunma oluşturmaya yetecek kadar iyi tanıyan bir virüsle çalışır. Bazı aşılar, öldürülen tüm virüsleri içerir; diğerleri virüsten sadece tek bir protein içerir. Yine de diğerleri, hücrelerimizin viral proteini yapmak için kullanabileceği genetik talimatlar içerir.

Bir virüse veya bir kısmına maruz kaldığında, bağışıklık sistemi ona saldıran antikorlar yapmayı öğrenebilir. Bağışıklık hücreleri de enfekte olmuş hücreleri tanımayı ve onları yok etmeyi öğrenebilir.

Koronavirüs durumunda bağışıklık sistemi için en iyi hedef, yüzeyini taç gibi kaplayan proteindir. Başak olarak bilinen protein, hücrelere tutunur ve daha sonra virüsün onlara kaynaşmasına izin verir.

Ancak insanlara sadece koronavirüs spike proteinlerini enjekte etmek onları aşılamanın en iyi yolu değil. Bunun nedeni, başak proteinlerin bazen yanlış şekle girmesi ve bağışıklık sistemini yanlış antikorlar üretmeye sevk etmesidir.

Bu içgörü, Covid-19 salgınından çok önce ortaya çıktı. 2015 yılında, başka bir koronavirüs ortaya çıktı ve MERS adı verilen ölümcül bir zatürre türüne neden oldu. O zamanlar Dartmouth’daki Geisel Tıp Fakültesi’nde yapısal biyolog olan Jason McLellan ve meslektaşları buna karşı bir aşı yapmaya koyuldu.

Spike proteinini hedef olarak kullanmak istediler. Ancak başak proteininin bir şekil değiştirici olduğu gerçeğini hesaba katmak zorundaydılar. Protein bir hücreye kaynaşmaya hazırlanırken, lale benzeri bir şekilden, cirit benzeri bir şeye dönüşür.

Bilim adamları bu iki şekle başakların prefüzyon ve postfüzyon biçimleri diyorlar. Prefüzyon şekline karşı antikorlar, koronavirüse karşı güçlü bir şekilde çalışır, ancak postfüzyon antikorları bunu durdurmaz.

Dr. McLellan ve meslektaşları, bir MERS aşısı yapmak için standart teknikler kullandılar ancak sonuçta, amaçları için yararsız olan çok sayıda postfüzyon ani artışları oldu. Sonra proteini lale benzeri bir prefüzyon şeklinde kilitli tutmanın bir yolunu keşfettiler. Tek yapmaları gereken, proteindeki 1.000’den fazla yapı taşından ikisini prolin adı verilen bir bileşiğe dönüştürmekti.

Ortaya çıkan artış – içerdiği iki yeni prolin molekülü için 2P olarak adlandırılır – istenen lale şeklini alma olasılığı çok daha yüksekti. Araştırmacılar, 2P sivri uçlarını farelere enjekte ettiler ve hayvanların MERS koronavirüs enfeksiyonlarıyla kolayca savaşabileceklerini buldular.

Ekip, değiştirilmiş başak için bir patent başvurusunda bulundu, ancak dünya bu buluşu pek dikkate almadı. MERS, ölümcül olmasına rağmen, çok bulaşıcı değildir ve nispeten küçük bir tehdit olduğu kanıtlanmıştır; İnsanlarda ilk ortaya çıktığından beri 1000’den az kişi MERS’den öldü.

Ancak 2019’un sonlarında yeni bir koronavirüs olan SARS-CoV-2 ortaya çıktı ve dünyayı kasıp kavurmaya başladı. Dr. McLellan ve meslektaşları, SARS-CoV-2’ye özgü bir 2P başak tasarlayarak harekete geçti. Birkaç gün içinde Moderna, bu bilgileri Covid-19 için bir aşı tasarlamak için kullandı; 2P başak yapmak için talimatlar içeren RNA adı verilen genetik bir molekül içeriyordu.

Diğer şirketler kısa süre sonra davayı takip ederek kendi aşı tasarımları için 2P artışlarını benimsedi ve klinik denemelere başladı. Amerika Birleşik Devletleri’nde Johnson & Johnson, Moderna ve Pfizer-BioNTech’ten şimdiye kadar izin verilen aşıların üçü de 2P başak kullanıyor.

Diğer aşı üreticileri de kullanıyor. Novavax, klinik çalışmalarda 2P artışıyla güçlü sonuçlar elde etti ve önümüzdeki birkaç hafta içinde acil kullanım izni için Gıda ve İlaç İdaresine başvurması bekleniyor. Sanofi ayrıca bir 2P başak aşısını test ediyor ve klinik denemeleri bu yılın sonlarında bitirmeyi bekliyor.

İki prolin iyidir; altı daha iyi

Dr. McLellan’ın proteinlerin yapısında hayat kurtaran ipuçları bulma yeteneği, aşı dünyasında ona derin bir hayranlık kazandırdı. Bill & Melinda Gates Vakfı’nda kıdemli bir program görevlisi olan Harry Kleanthous, “Bu adam bir dahi,” dedi. “İnsanlık için yaptığı bu büyük şeyle gurur duymalı. ”

Ancak Dr. McLellan ve meslektaşları 2P artışını aşı üreticilerine verdikten sonra, daha yakından bakmak için proteine ​​geri döndü. Sadece iki prolinin değiştirilmesi bir aşıyı iyileştirdiyse, kesinlikle ek ayarlamalar onu daha da iyileştirebilir.

Şu anda Austin’deki Texas Üniversitesi’nde doçent olan Dr. McLellan, “Daha iyi bir aşı yaptırmaya çalışmak mantıklıydı” dedi.

Mart ayında, iki Teksas Üniversitesi biyologu Ilya Finkelstein ve Jennifer Maynard ile güçlerini birleştirdi. Üç laboratuvarı, her biri değiştirilmiş bir yapı taşına sahip 100 yeni sivri uç yarattı. Gates Vakfı’ndan sağlanan fonla, her birini test ettiler ve ardından ümit verici değişiklikleri yeni artışlarla birleştirdiler. Sonunda, isteklerini karşılayan tek bir protein yarattılar.

Kazanan, 2P artışındaki iki prolini, artı proteinin başka yerlerinde bulunan dört ek prolini içeriyordu. Dr. McLellan, toplam altı prolinin şerefine yeni çiviyi HexaPro olarak adlandırdı.

Ekip, HexaPro’nun yapısının 2P’den bile daha kararlı olduğunu buldu. Aynı zamanda dirençliydi, ısıya ve zararlı kimyasallara daha iyi dayanabiliyordu. Dr. McLellan, sağlam tasarımının onu bir aşıda etkili hale getireceğini umuyordu.

Dr. McLellan ayrıca HexaPro bazlı aşıların dünyanın daha büyük bir kısmına – özellikle şimdiye kadar birinci dalga aşıların toplam dağılımının sadece bir kısmını almış olan düşük ve orta gelirli ülkelere ulaşacağını umuyordu.

Dr. McLellan “Şimdiye kadar aldıkları aşıların payı korkunç” dedi.

Bu amaçla, Teksas Üniversitesi HexaPro için 80 düşük ve orta gelirli ülkedeki şirket ve laboratuvarların telif ücreti ödemeden aşılarındaki proteini kullanmalarına izin veren bir lisans düzenlemesi yaptı.

Bu arada, Dr. Innes ve PATH’deki meslektaşları Covid-19 aşılarının üretimini artırmanın bir yolunu arıyorlardı. Daha az varlıklı ülkelerin kendi başlarına yapabilecekleri bir aşı istiyorlardı.

Yumurtadan biraz yardım alarak

Yetkili Covid-19 aşılarının ilk dalgası, yapımı için özel, maliyetli bileşenler gerektirir. Örneğin, Moderna’nın RNA tabanlı aşısı, nükleotidler adı verilen genetik yapı taşlarına ve bunların etrafında bir kabarcık oluşturmak için özel yapım bir yağ asidine ihtiyaç duyar. Bu bileşenler, amaca yönelik olarak inşa edilmiş fabrikalarda aşılara dönüştürülmelidir.

İnfluenza aşılarının yapılma şekli, aksine bir çalışmadır. Birçok ülkede, grip virüslerinin tavuk yumurtasına enjekte edildiği, ucuz grip aşısı yapmak için devasa fabrikalar var. Yumurtalar, virüslerin bol miktarda yeni kopyasını üretir. Fabrika çalışanları daha sonra virüsleri çıkarır, zayıflatır veya öldürür ve ardından aşılara koyar.

PATH ekibi, bilim adamlarının tavuk yumurtasında ucuza yetiştirilebilecek bir Covid-19 aşısı yapıp yapamayacağını merak etti. Böylelikle grip aşısı yapan fabrikalar Covid-19 aşıları da yapabilir.

New York’ta, Mount Sinai’deki Icahn Tıp Okulu’ndaki bir bilim insanı ekibi, insanlarda zararsız olan Newcastle hastalığı virüsü adı verilen bir kuş virüsü kullanarak böyle bir aşının nasıl yapılacağını biliyordu.

Yıllardır bilim adamları, bir dizi hastalık için aşı oluşturmak için Newcastle hastalığı virüsü ile deneyler yapıyorlardı. Örneğin, bir Ebola aşısı geliştirmek için, araştırmacılar Newcastle hastalığı virüsünün kendi genlerine bir Ebola geni eklediler.

Bilim adamları daha sonra tasarlanmış virüsü tavuk yumurtasına yerleştirdiler. Kuş virüsü olduğu için yumurtalarda hızla çoğalır. Araştırmacılar, Ebola proteinleriyle kaplı Newcastle hastalığı virüsleriyle sonuçlandı.

Mount Sinai’de araştırmacılar, Ebola proteinleri yerine koronavirüs başak proteinleri kullanarak aynı şeyi yapmaya başladılar. Dr. McLellan’ın yeni HexaPro versiyonunu öğrendiklerinde, bunu Newcastle hastalığı virüslerine eklediler. Virüsler, birçoğu istenen prefüzyon şekline sahip olan başak proteinlerle doluydu. Hem Newcastle hastalığı virüsüne hem de HexaPro artışına selam vererek, buna NDV-HXP-S adını verdiler.

PATH, normalde tavuk yumurtasında grip aşısı yapan bir Vietnam fabrikasında binlerce doz NDV-HXP-S üretilmesini ayarladı. Ekim ayında fabrika, aşıları test edilmek üzere New York’a gönderdi. Mount Sinai araştırmacıları, NDV-HXP-S’nin farelerde ve hamsterlarda güçlü koruma sağladığını buldu.

Araştırmanın lideri Dr. Peter Palese, “Dürüstçe söyleyebilirim ki, dünyadaki her hamsteri, dünyadaki her fareyi SARS-CoV-2’ye karşı koruyabilirim.” “Ama jüri hala insanlarda ne yaptığı konusunda kararsız. ”

Aşının gücü ekstra bir fayda sağladı: Araştırmacıların etkili bir doz için daha az virüse ihtiyacı vardı. Tek bir yumurta, bir veya iki doz influenza aşısına kıyasla beş ila 10 doz NDV-HXP-S verebilir.

Dr. Palese, “Bu konuda çok heyecanlıyız çünkü bunun ucuz bir aşı yapmanın bir yolu olduğunu düşünüyoruz” dedi.

PATH daha sonra Mount Sinai ekibini grip aşısı üreticilerine bağladı. 15 Mart’ta, Vietnam’ın Aşılar ve Tıbbi Biyoloji Enstitüsü, NDV-HXP-S’nin klinik denemesinin başladığını duyurdu. Bir hafta sonra Tayland Hükümeti Eczacılık Kurumu da aynı şeyi yaptı. 26 Mart’ta Brezilya’nın Butantan Enstitüsü, NDV-HXP-S’nin kendi klinik denemelerine başlamak için izin isteyeceğini söyledi.

Bu arada Mount Sinai ekibi, aşı için Meksikalı aşı üreticisi Avi-Mex’e burun içi sprey olarak ruhsat verdi. Şirket, aşının bu biçimde daha güçlü olup olmadığını görmek için klinik denemelere başlayacak.

İlgili ülkeler için, aşıları tamamen kendi başlarına yapma umudu çekiciydi. Tayland sağlık bakanı Anutin Charnvirakul, Bangkok’taki duyuruda “Bu aşı üretimi Taylandlılar tarafından Taylandlılar için üretiliyor” dedi.

Brezilya’da Butantan Enstitüsü, NDV-HXP-S versiyonunu “ithalata bağlı olmaksızın tamamen Brezilya’da üretilecek” “Brezilya aşısı” olarak ilan etti. ”

Duke Küresel Sağlık İnovasyon Merkezi’nden Bayan Taylor, sempatikti. “Bunun neden bu kadar çekici bir olasılık olduğunu anlayabiliyorum,” dedi. “Küresel tedarik zincirlerinin insafına kaldılar. ”

Georgetown Hukuk Fakültesi’nde fikri mülkiyet uzmanı olan Madhavi Sunder, NDV-HXP-S’nin şu anki Covid-19 enfeksiyonları dalgasıyla boğuşan Brezilya gibi ülkelere hemen yardım etmeyeceği konusunda uyardı. “2020’de 16 milyar dozdan bahsetmiyoruz” dedi.

Bunun yerine, strateji uzun vadeli aşı üretimi için önemli olacak – sadece Covid-19 için değil, gelecekte olabilecek diğer pandemiler için. “Çok umut verici görünüyor,” dedi.

Bu arada, Dr. McLellan, HexaPro’dan bile daha iyi olan sivri uçlarının üçüncü bir versiyonunu yapmaya çalışmak için moleküler çizim tahtasına döndü.

“Bu sürecin gerçekten sonu yok” dedi. “Permütasyon sayısı neredeyse sonsuzdur. Bir noktada, “Bu yeni nesil. ’”