Tudományos publikációk

Tünetmentes hordozóállapot, akut légzőszervi megbetegedés és tüdőgyulladás a súlyos akut légzési szindróma koronavírus 2 (SARS-CoV-2) következtében: Tények és mítoszok

Absztrakt

A 2019-es koronavírus betegség (COVID-19) (korábbi nevén 2019 új koronavírus [2019-nCoV]) megjelenése óta 2019 decemberében a kínai Wuhanban, amelyet súlyos akut respirációs szindróma koronavírus 2 (SARS-CoV-2) okoz ), több mint 75 000 esetet jelentettek 32 országban / régióban, ami világszerte több mint 2000 halálesetet eredményezett. Annak ellenére, hogy a legtöbb COVID-19 esetet és halálesetet Kínában jelentették, a WHO ezt a járványt hatodik, nemzetközi aggodalomra okot adó közegészségügyi vészhelyzetnek nyilvánította. A COVID-19 tünetmentes hordozó állapotként, akut légzőszervi betegségként és tüdőgyulladásként jelentkezhet. A felnőttek a legmagasabb fertőzési arányú lakosságot képviselik; azonban újszülöttek, gyermekek és idős betegek is megfertőződhetnek a SARS-CoV-2-vel. Továbbá, Kórházi betegek és egészségügyi dolgozók kórházi fertőzése, valamint vírusfertőzés tünetmentes hordozókból lehetséges. A tüdőgyulladásban szenvedő betegeknél a mellkasi képalkotás leggyakoribb megállapítása az őrölt üveg átlátszatlansága volt, kétoldalú érintettséggel. A súlyos esetek nagyobb valószínűséggel az idősebb betegek, akiknek társbetegségei vannak, az enyhe esetekhez képest. Az életkor és a betegség súlyossága összefüggésben lehet a COVID-19 kimenetelével. A mai napig hiányzik a hatékony kezelés; Kínában azonban számos szer, köztük a remdesivir és a klorokin hatékonyságát vizsgáló klinikai vizsgálatok folynak. Jelenleg a hatékony fertőzésszabályozási beavatkozás az egyetlen módja a SARS-CoV-2 terjedésének megakadályozására. A tüdőgyulladásban szenvedő betegeknél a mellkasi képalkotás leggyakoribb megállapítása az őrölt üveg átlátszatlansága volt, kétoldalú érintettséggel. A súlyos esetek nagyobb valószínűséggel az idősebb betegek, akiknek társbetegségei vannak, az enyhe esetekhez képest. Az életkor és a betegség súlyossága összefüggésben lehet a COVID-19 kimenetelével. A mai napig hiányzik a hatékony kezelés; Kínában azonban számos szer, köztük a remdesivir és a klorokin hatékonyságát vizsgáló klinikai vizsgálatok folynak. Jelenleg a hatékony fertőzésszabályozási beavatkozás az egyetlen módja a SARS-CoV-2 terjedésének megakadályozására. A tüdőgyulladásos betegek körében a mellkasi képalkotás leggyakoribb megállapítása az őrölt üveg átlátszatlansága volt, kétoldalú érintettséggel. A súlyos esetek nagyobb valószínűséggel az idősebb betegek, akiknek társbetegségei vannak, az enyhe esetekhez képest. Az életkor és a betegség súlyossága összefüggésben lehet a COVID-19 kimenetelével. A mai napig hiányzik a hatékony kezelés; Kínában azonban számos szer, köztük a remdesivir és a klorokin hatékonyságát vizsgáló klinikai vizsgálatok folynak. Jelenleg a hatékony fertőzésszabályozási beavatkozás az egyetlen módja a SARS-CoV-2 terjedésének megakadályozására. hiányzik a hatékony kezelés; Kínában azonban számos szer, köztük a remdesivir és a klorokin hatékonyságát vizsgáló klinikai vizsgálatok folynak. Jelenleg a hatékony fertőzésszabályozási beavatkozás az egyetlen módja a SARS-CoV-2 terjedésének megakadályozására. hiányzik a hatékony kezelés; Kínában azonban számos szer, köztük a remdesivir és a klorokin hatékonyságát vizsgáló klinikai vizsgálatok folynak. Jelenleg a hatékony fertőzésszabályozási beavatkozás az egyetlen módja a SARS-CoV-2 terjedésének megakadályozására.

Kulcsszavak: 2019-nCoV; Akut légúti betegség; Tünetmentes hordozó; COVID-19; Koronavírus; SARS-CoV-2; Wuhan tüdőgyulladás.

Forrás

Kapcsolódó cikkek:

Tünetmentes hordozóállapot, akut légzőszervi megbetegedés és tüdőgyulladás a súlyos akut légzési szindróma koronavírus 2 (SARS-CoV-2) következtében: Tények és mítoszok

Tanulmány a tünetmentes SARS-CoV-2 hordozók fertőzőképességéről

Absztrakt

Háttér

A 2019-es koronavírus betegség (COVID-19) folyamatos járványa világszerte elterjedt. Vitatható, hogy a tünetmentes COVID-19 vírushordozók fertőzőek-e. Itt számolunk be egy tünetmentes páciens esetéről, és 455 kapcsolat klinikai jellemzőit mutatjuk be, amelynek célja a tünetmentes hordozók fertőzőképességének vizsgálata.

Anyag és módszerek

455 olyan személy, akik tünetmentes COVID-19 vírushordozónak voltak kitéve, kutatásaink tárgyává váltak. Három csoportba sorolták őket: 35 beteg, 196 családtag és 224 kórházi személyzet. Kivontuk epidemiológiai információikat, klinikai nyilvántartásaikat, kiegészítő vizsgálati eredményeiket és terápiás ütemezésüket.

Eredmények

A betegek medián érintkezési ideje négy nap, a családtagoké pedig öt nap volt. A szív- és érrendszeri betegségek 25% -ot tettek ki a betegek eredeti betegségei között. A kórházi személyzeten kívül a betegeket és a családtagokat is orvosilag izolálták. A karantén ideje alatt hét beteg és egy családtag új légzési tüneteket mutatott, ahol a láz volt a leggyakoribb. A vérképek a legtöbb kontaktusban normál tartományon belül voltak. Az összes CT-kép nem mutatta a COVID-19 fertőzés jeleit. Súlyos akut respirációs szindróma koronavírus 2 (SARS-CoV-2) fertőzést nem sikerült kimutatni 455 érintkezésben nukleinsav-teszttel.

Következtetés

Összefoglalva, mind a 455 kontaktot kizárták a SARS-CoV-2 fertőzésből, és arra a következtetésre jutunk, hogy egyes tünetmentes SARS-CoV-2 hordozók fertőzőképessége gyenge lehet.

Kulcsszavak: SARS-CoV-2, Tünetmentes hordozó, Kapcsolatok, Fertőzőképesség
Rövidítések: COVID-19, koronavírus-betegség, 2019; SARS-CoV-2, súlyos akut légzési szindróma koronavírus 2; CHD, veleszületett szívbetegség; EDOU, sürgősségi osztály megfigyelő egysége; ED, sürgősségi osztály; CT, számítógépes tomográfia; RT-PCR, reverz transzkripció-polimeráz láncreakció; GCDC, Guangzhou Betegségmegelőzési és Megelőzési Központ; CDC, Kínai Betegségmegelőzési és Megelőzési Központ; IQR, interkvartilis tartományok; Egyéni védőeszközök

1. Bevezetés

A 2019-es koronavírus betegség (COVID-19) 2019 december eleje óta történő megjelenése a közelmúltban számos országban elterjedt, és tömeges gyülekezés révén világjárványt váltott ki [  ,  ,  ]. 2020. március 24-ig 334981 megerősített eset és 14652 haláleset történt világszerte [  ].

Bizonyított, hogy a COVID-19 kórokozója a súlyos akut légzési szindróma koronavírus 2 (SARS-CoV-2), amely magas homológiával rendelkezik a SARS-CoV-vel [  ]. A SARS-CoV-hoz hasonlóan az uralkodó SARS-CoV-2 átviteli mód emberről emberre terjed [  ]. Eltérően a reprodukciós számot (R0) (az egyetlen fertőzött személy által fogékony populációban előállított másodlagos esetek várható száma) kettő és három között becsülik, ami magasabb, mint a SARS [  ,  ]. Ezenkívül a SARS átadása a tüneti periódus alatt történik [  ]. A COVID-19 esetében számos tünetmentes fertőzést találtak a megerősített betegek szoros kapcsolatai között, például a „Diamond Princess” -ről szóló jelentés [ ]. A tünetmentes fertőzések epidemiológiai jelentősége azonban mindeddig nem világos. A legfrissebb tanulmányok azt mutatták, hogy a COVID-19 átvitel ezen tünetek nélküli egyéneknél is megtörténhet [  ,  ]. Egyelőre azonban továbbra is ellentmondásos, hogy a tünetmentes SARS-CoV-2 hordozók fertőzőek-e.

Itt egy tünetmentes SARS-CoV-2 hordozó kórházi fertőzéssel kapcsolatos esetéről számolunk be, az alábbiak szerint, és 455 kapcsolat klinikai jellemzőit írjuk le. Célunk a tünetmentes hordozók fertőzőképességének elemzése.

Az A. eset egy 22 éves nőbeteg volt, akinek kórtörténetében veleszületett szívbetegség (CHD) szerepelt, és 2020. január 13-án a Guangdongi Tartományi Népi Kórház (Guangzhou, Guangdong tartomány, Kína) sürgősségi helyiségébe került. Panaszkodott légszomj 16 évig, és a tünetek egy hónapig súlyosbodtak. A kísérő tünet mellkasi szorongás volt, köhögés, köpetképződés és láz nélkül. A CHD-n kívül más betegségei nem voltak, és nem volt dohányzási szokása. Hőmérséklete normális volt, és a laboratóriumi mérések nem mutattak nyilvánvaló rendellenességeket (Asztal 1 ). Az echokardiográfia pitvari septum hibát és súlyos pulmonalis hipertóniát mutatott. A diagnózis veleszületett szívbetegség, pitvari septum defektus és pulmonalis hipertónia volt.

Asztal 1

Az A eset laboratóriumi mérései

Jan, 13 Február 12 Február 19 Február 27 Normál tartomány
Vérkép, × 10⁹ / L
Fehérvérsejtszám 7.70 7.78 7.41 7.92 3.50–9.50
Neutrofilszám 4.97 4.14 4.16 4.44 1.80–6.30
Limfocita szám 2.13 2.91 2.13 2.63 1.10–3.20
Szerológiai változók
C-reaktív fehérje, mg / l 0.6 5.89 NT NT < 5.0
Procalcitonin, ng / ml Normál Normál NT NT < 0,05

NT = nincs tesztelve.

Az A. esetet főként oxigénterápiának, vizelethajtó kezelésnek, valamint pulmonalis hipertónia farmakoterápiájának kapták. Január 16-án, amikor az A eset javult és az életjelek stabilakká váltak, áthelyezték a sürgősségi osztály megfigyelő egységére (EDOU). A Tavaszi Fesztivál és a COVID-19 kitörése miatt testvérével együtt február 11-ig kórházban feküdt. A felvétel előtt a járvány idején komoly vizsgálatokon esett át a kórházban megfogalmazott útmutatás alapján. Mindazonáltal a beteg nasopharyngealis tamponjának eredménye pozitív volt a SARS-CoV-2 szempontjából valós idejű reverz transzkripció-polimeráz láncreakcióval (RT-PCR). Azonnal felvették a fertőző osztály karantén osztályára.

Az A. eset és testvére egyaránt tagadta Wuhan (a járvány Kínában) látogatását és a COVID-19 betegekkel való kapcsolatfelvételt. Állandóan maszkot viseltek, az étkezés és az ivás kivételével. Hogy hogyan fertőződött meg, nem ismert.

Különösen a páciensnek önmagában soha nem volt láza, torokfájása, myalgiája vagy egyéb vírusfertőzéssel járó tünetei [  ]. Úgy gondolták, hogy a légszomjat és a mellkasi szorongást a korábbinál további súlyosbodás nélkül a CHD okozza. A laboratóriumi mérések azt mutatták, hogy a fehérvérsejtek, a limfociták, a C-reaktív fehérje és a prokalcitonin normális tartományban voltak (Asztal 1). Felvételkor a mellkasi számítógépes tomográfia (CT) vizsgálat nem COVID-19 képalkotó funkciót mutatott (1. ábra . a, c). A kórházi kezelés idején a beteg antivirális és interferon terápiát kapott. 11 nappal a kezelés után (február 22.) a mellkas CT-vizsgálata nem mutatott szignifikáns különbséget a korábbiakhoz képest (1. ábra. b, d).

1. ábra

Az A. eset mellkasi CT képei február 11-én készültek, amelyek nem COVID-19 képalkotó funkciót mutattak. Az A eset február 22-én ismét CT-vizsgálaton esett át. A b és d ábrák, az utólagos képek nem mutattak szignifikáns különbségeket, mint korábban.

Időközben ismételt valós idejű RT-PCR vizsgálattal végzett nukleinsav-teszteket. A nukleinsav-tesztek öt egymást követő napon, február 11. és 15. között voltak pozitívak. A 16. karantén napon (február 26.) végzett teszt eredményei negatívvá váltak, majd a 18. és 20. karantén napján, amelyek szintén negatívak voltak. Ezután a 21. napon (2020. március 2-án) kiengedték a karanténból. Csak a laboratóriumban igazolt pozitív eredmények miatt az A esetet tünetmentes hordozóként diagnosztizálták, amelyet a Guangzhou-i Betegségmegelőzési és Megelőzési Központ (GCDC) mutatott ki.

Bővebben: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7219423/

 

Tanulmány a tünetmentes SARS-CoV-2 hordozók fertőzőképességéről

COVID-19 vakcinák: A státus és a kilátások

Absztrakt

A magas prevalencia és a gyakran tünetek nélküli hosszú inkubációs periódusok miatt a súlyos akut légzési szindróma koronavírus-2 (SARS-CoV-2) egyének millióit fertőzte meg világszerte, ami a 2019-es koronavírus-betegség (COVID-19) járványát okozta. A vírusellenes gyógyszer, a remdesivir és a S-fehérje, a bamlanivimab és a kasirimab / imdevimab elleni monoklonális antitestek engedélyének legutóbbi jóváhagyása ellenére is hatékony és biztonságos COVID-19 vakcinákat követelnek még mindig elterjedésük megakadályozása érdekében, de a társadalmi és gazdasági tevékenységek visszaállítása tömeges immunizálás révén. A Pfizer és a BioNTech mRNS vakcinájának legújabb sürgősségi engedélyezése előrelépést jelenthet, de továbbra is szükség van a hosszú távú immunitás monitorozására, és különféle jelöltek még fejlesztés alatt állnak. Mivel a SARS-CoV-2 patogenezisének és az immunrendszerrel való kölcsönhatásának ismerete folyamatosan fejlődik, számos gyógyszerjelöltet vizsgálnak és végeznek klinikai vizsgálatokban. A COVID-19 elleni potenciális vakcinák és terápiák közé tartoznak az újrafelhasználásra szánt gyógyszerek, monoklonális antitestek, antivirális és antigén fehérjék, peptidek és géntechnológiával módosított vírusok. Ez a cikk áttekinti a SARS-CoV-2 virológiáját és immunológiáját, a COVID-19 alternatív terápiáit az oltáshoz, a COVID-19 vakcina fejlesztésének alapelveit és tervezési szempontjait, valamint az oltóanyag-hordozók ígéreteit és szerepét az egyedülálló immunopatológiai kihívások kezelésében. a betegség. A COVID-19 elleni potenciális vakcinák és terápiák közé tartoznak az újrafelhasználásra szánt gyógyszerek, monoklonális antitestek, antivirális és antigén fehérjék, peptidek és géntechnológiával módosított vírusok. Ez a cikk áttekinti a SARS-CoV-2 virológiáját és immunológiáját, a COVID-19 alternatív terápiáit az oltáshoz, a COVID-19 vakcina fejlesztésének alapelveit és tervezési szempontjait, valamint az oltóanyag-hordozók ígéreteit és szerepét az egyedülálló immunopatológiai kihívások kezelésében. a betegség. A COVID-19 elleni potenciális vakcinák és terápiák közé tartoznak az újrafelhasználá

sra szánt gyógyszerek, monoklonális antitestek, antivirális és antigén fehérjék, peptidek és géntechnológiával módosított vírusok. Ez a cikk áttekinti a SARS-CoV-2 virológiáját és immunológiáját, a COVID-19 alternatív terápiáit az oltáshoz, a COVID-19 vakcina fejlesztésének alapelveit és tervezési szempontjait, valamint az oltóanyag-hordozók ígéreteit és szerepét az egyedülálló immunopatológiai kihívások kezelésében. a betegség.

Immunválasz a SARS-CoV-2-re különböző kóros stádiumokban. Az 1. stádiumban az orrüregben a SARS-CoV-2 az S-fehérje révén kötődik a hámsejtek ACE2-receptoraihoz, bejut a sejtbe és megkezdődik a replikáció. A vírus szaporodik és egyidejűleg lefelé halad a légzőrendszerben, és a tünetek klinikai megnyilvánulása megjelenik. Fertőzés után a vírus aktiválja az I. típusú IFN-eket. COVID-19 betegeknél az 1-es típusú IFN termelést késlelteti a SARS-CoV-2, ami csökkenti az adaptív immunválaszt. A veleszületett immunrendszer a SARS-CoV-2-t a patogénnel társult molekuláris minták (PAMP) felismerésével detektálja az alveoláris makrofágok által, amelyek aktiválják a citokineket, például az IL-6-ot és a TNF-α-t, ami a vírus fagocitózisához vagy aktivációjához vezet. A 2. szakaszban a fertőzött hámsejtek vírusantigéneket mutatnak mind a CD4 + -hozés CD8 + T-sejtek. A CD8 + T-sejtek perforinokat és granzimeket szabadítanak fel, amelyek a fertőzött sejtek apoptózisát indukálják. A CD4 + T-sejtek gyorsan aktiválódnak, hogy Th1-sejtekké váljanak, amelyek szekretálják a GM-CSF-et, és tovább indukálják a monocitákat magas IL-6-szinttel. A monocita szubpopuláció növekedése elősegíti az IL-1β termelést. A Th17 sejtek IL-17-et termelnek a monociták, makrofágok és neutrofilek további toborzása érdekében, és stimulálják más gyulladásos citokineket, például az IL-6, IL-1 és IL-1β. A 3. szakaszban a gyulladásos sejtek további citokineket szabadítanak fel, amelyek felerősítik a citokin vihart, és súlyosbítják a szisztémás gyulladásos választ, végül ARDS-hez, multiorganikus kudarchoz és halálhoz vezetnek.

A veleszületett és az adaptív immunválaszok közötti átmenet döntő fontosságú a SARS-CoV-2 fertőzés szabályozásában, és a CD4 + T-sejtektől függ, hogy kölcsönhatásba lépnek-e a B-sejtekkel specifikus semlegesítő antitestek előállításához [  ]. Korábbi tanulmányok specifikus semlegesítő antitestekről számoltak be az S fehérje ellen [  ,  ,  ]. Azonban még mindig számos kérdés merül fel a vírusfehérje elleni antitestek jelentőségével és az antitestek keresztreakciójával szemben más, elterjedt koronavírusokkal szemben, különösen a SARS-CoV és a SARS-CoV-2 között, 79,6% -ban azonos szerkezeti jellemzőkkel [  , ]. Az antitest válaszok a legtöbb fertőzött egyénnél a tünetek megjelenésétől számított 1-2 héten belül kimutathatók [  ]. Pontosabban, a SARS-CoV-2 elleni IgM-et és IgA-t a fertőzés 1. hetében detektálták, míg az IgG antitesteket a tünetek megjelenése után a 14. napon [  ,  ,  ,  mutatták ki.  ]. A legújabb vizsgálatok azt mutatják, hogy a semlegesítő antitestek szorosan korreláltak a COVID-19 betegek súlyosságával [  ], és az antitestek válaszai a fertőzés után heteken belül elhalványultak [  ]. Ezenkívül a tünetmentes egyéneknél a semlegesítő antitest válasz gyorsabban csökkent és alacsonyabb maradt, mint a tüneteknél [ ]. A SARS-CoV esetében a tartós, specifikus IgG és semlegesítő antitestek a fertőzés után 2 évig isfennálltak[ ], míg a MERS-CoV semlegesítő antitesteket a betegség kialakulásától számított 14-21 napon belül [ ]. Nincs összefüggés a SARS-CoV-2 és más koronavírusok elleni védelem között, és nem ismert, hogy milyen semlegesítő antitest-titerekre van szükség a teljes védelem biztosításához [ ]. Az ilyen összefüggések megállapítása segíthet átlátni a COVID-19 vakcinázásról.

4. Nem oltási kezelési lehetőségek a COVID-19 esetében

A SARS-CoV-2, a SARS-CoV és a MERS-CoV közötti hasonlóság gyors patológia megértését eredményezte [  ], és a jelenlegi erőfeszítések középpontjában a COVID-19 terápiájának kifejlesztésének felgyorsítása áll, a már korábban is alkalmazott gyógyszerek újra felhasználásával. klinikailag elérhető, új technológiákat magában foglaló vagy az immunrendszert erősítő [  ]. Az FDA által jóváhagyott vagy más vírusfertőzések miatt jelenleg vizsgált vírusellenes gyógyszerek visszaszerzése népszerű megközelítés volt a COVID-19 terápia fejlesztésében, annak azonnali elérhetősége érdekében a klinikán [ ], és nemrégiben a veklury (remdesivir) volt az első gyógyszer, amelyet az FDA jóváhagyott a COVID-19 kezelésére, majd monoklonális antitestek, bamlanivimab és casirimab / imdevimab sürgősségi felhasználási engedélye (EUA).Asztal 1 ). A jelenlegi klinikai vizsgálatokban alkalmazott antivirális és kemoterápiás szerek közvetlenül hatnak a COVID-19-re, korlátozva a gazdasejtekben a vírus replikációját. Egy másik megközelítés célja az immunrendszer fokozásának modulálása sejtalapú terápiával és gyógyító plazma kezeléssel, vagy a citokinviharokhoz kapcsolódó gyulladásos folyamatok gátlásával (4. ábra ). Ezeknek a kezeléseknek a célja a csökkent SARS-CoV-2 terhelés elérése a betegeknél, a súlyos tünetek enyhítése és a COVID-19 előrehaladásának lassítása [  ].

Repurposed drugs for COVID-19.

Category Drugs Mechanism of action Status of clinical use
Anti-viral Remdesivir Inhibition of viral replication Approved by the FDA
Favipiravir Inhibition of viral-RNA dependent RNA polymerase Under clinical trials
Lopinavir-Ritonavir Inhibition of protease enzymes (HIV reverse transcriptase inhibitors) Under clinical trials
Umifenovir Inhibition of viral and cellular membrane fusion Under clinical trials
Camostat (TMPRSS2 inhibitor) Blockade of viral maturation and entry to host cells Under clinical trials
Hydroxychloroquine Inhibition of virus entry, elevate endosomal pH and interfere with ACE2 glycosylation Emergency use terminated by the FDA (Serious cardiac events)
Azithromycin Indirect immunomodulatory effects Under clinical trials
Tocilizumab Blockade of IL-6 receptors and its downstream signaling pathways Under clinical trials
Anakinra Blockade of IL-1 receptors and its downstream signaling pathways Under clinical trials
Anti-inflammatory Ruxolitinib JAK signaling inhibition, Immune suppression Under clinical trials
Baricitinib Inhibition of viral invasion and JAK signaling, Immune suppression Under clinical trials
Thalidomide Reduction of inflammatory cell infiltration, reduce cytokine storm Under clinical trials
Glucocorticoids Suppression of immune and inflammatory response Dexamethasone authorized use in critically ill patients
Monoclonal antibody Bamlanivimab Inhibit viral entry into host cells Emergency Use Authorization
Casirivimab and imdevimab Inhibit viral entry into host cells Emergency Use Authorization
Plasma therapy Convalescent plasma Virus elimination via virus-specific antibodies Under clinical trials
Cell-based therapy Mesenchymal stem cell Facilitate tissue regeneration and immune suppression Under clinical trials
NK cell Strengthen immune response Under clinical trials

RNS-polimeráz inhibitorok

Az eredetileg Ebola-fertőzésekre kifejlesztett Remdesivir volt az első vírusellenes gyógyszer, amelyet az FDA jóváhagyott a COVID-19 terápiára 2020. október 22-én [  ,  ]. Befejezi az RNS szintézisét és gátolja a SARS-CoV-2 genom replikációját, amely korábban vírusellenes hatást mutatott a SARS-CoV és a MERS-CoV ellen [  ,  ]. A remdesivir klinikai vizsgálata randomizált, placebo-kontrollos, 1062 beteget tartalmazó csoporton javította egyes COVID-19 betegek gyógyulási idejét előrehaladott stádiumban [  ]. A favipiravir, egy guanin analóg, gátolja az RNS polimerázt, és jelenleg influenza kezelésére használják [ ]. A favipiravir és az interferon-a (ChiCTR2000029600) vagy a baloxavir marboxil (ChiCTR2000029544) kombinációja anti-SARS-CoV aktivitást mutatott a Vero E6 sejtekben, és randomizált klinikai vizsgálatok folynak ezek biztonságosságának és hatékonyságának értékelésére [  ]. A jelenleg a COVID-19 terápiára áttervezett egyéb vírusellenes szerek közé tartozik a neuraminidáz inhibitor oseltamivir. Az oseltamivirt az influenza A és B vírusoknál alkalmazták, mivel a gazdasejtekben a vírus felszabadulásához neuraminidázra van szükség. A SARS-CoV-2 nem expresszálja a neuraminidázt, ezért az oseltamivir és a proteázinhibitorok kombinált terápiája hatékonyságot mutatott [  ,  ].

4.2. Proteáz inhibitorok

A lopinavir (LPV) és a ritonavir (RTV) a HIV-1 fertőzés kezelésére jóváhagyott proteáz-inhibitorok [  ]. Gyenge orális biohasznosulása miatt az LPV-t együtt formálják az RTV-vel a fokozott gyógyszer-oldhatóság és a jobb vírusellenes aktivitás érdekében [  ]. Az LPV-t és az RTV-t kezdetben feltételezték, hogy gátolják a SARS-CoV és a MERS-CoV 3-kimotripszin-szerű proteázát, ami feltételezi azok lehetséges alkalmazását a COVID-19 kezelésére [  ,  ]. Az LPV-t és az RTV-t hármas kombinációs terápiaként alkalmazták vagy PEG-IFN-α-val és ribavirinnel [  ], vagy klorokin / hidroxi-klorokinnal a COVID-19 kezelésben [ ]. Néhány klinikai vizsgálat kimutatta, hogy az LPV / RTV nem gátolta a SARS-CoV-2 proteázokat (ChiCTR2000029308). A COVID-19 klinikai vizsgálatok során újból alkalmazott proteázgátlók az RTV, ASC09 és darunavir kombinációja, a HIV / AIDS kezelésére szánt vírusellenes gyógyszer ( NCT04261907 )

Vírus-sejt fúziós inhibitorok

A SARS-CoV-2 az ACE2-receptort használja, amely a COVID-19 klinikai vizsgálatok másik közös célpontja [  ], a gazdasejtbe való bejutáshoz. Egy nemrégiben végzett in vitro vizsgálat kimutatta, hogy az oldható humán rekombináns ACE2 (hrsACE2) dózisfüggő módon drasztikusan csökkentette a Vero sejtekben a SARS-CoV-2 terhelést [  ]. Az Arbidol, más néven umifenovir, blokkolja a vírus-sejtmembrán fúziót, valamint a vírusmembrán fúzióját az endoszómával az endocitózis után [  ]. H1N1 influenza vírusfertőzés esetén közvetlenül kölcsönhatásba lép a vírussal a hemagglutinin (HA) stabilizálása érdekében [  ]. A SARS-CoV-2 esetében az umifenovir befolyásolta a víruskötést és az intracelluláris vezikulák kereskedelmét a Vero E6 sejtekben [ ], és COVID-19 terápiának is tekintik proteáz inhibitorokkal kombinálva [  ].

Ismert maláriaellenes és autoimmunellenes szerek, a klorokin és a hidroxi-klórokin, blokkolják a vírusfertőzést azáltal, hogy növelik az endoszómális pH-értéket, hogy gátolják a vírus és a gazda emberi sejtek közötti membránfúziót [  ,  ]. A hidroxi-klórokin, a klorokin származék, hasonló farmakokinetikai hatásokkal bír, mint a klorokin, kevesebb mellékhatással [  ]. A hidroxi-klorokin-kezelés vírus clearance-t mutatott a COVID-19 betegeknél, és az azitromicinnel kombinált kezelés fokozta az antivírus hatást [  ]. Ezenkívül számos kínai klinikai vizsgálat kimutatta a hidroxi-klorokin korlátozott terápiás hatékonyságát COVID-19 által kiváltott tüdőgyulladásban szenvedő betegeknél [ ]. Az FDA azonban figyelmeztetett a klorokin / hidroxi-klorokvin kórházon kívüli alkalmazására, súlyos aritmiás kockázata miatt COVID-19 betegeknél, akiknek kórtörténetében magas vérnyomás, szívelégtelenség és krónikus vesebetegségek voltak, elutasítva a COVID-19 terápia jóváhagyását [  ]. A klorokin-kezelés a SARS-CoV replikáció specifikus gátlását mutatta az ACE2 receptor glikozilezésének befolyásolásával [  ], hatékonyan csökkentve a SARS-CoV-2 kópiaszámát [  ]. Érdekes módon az ACE2 receptor gátlókról kimutatták, hogy növelik az ACE2 receptorok expresszióját, ami fokozott vírusbejutást eredményez, korlátozva klinikai előnyeiket [  ].

4.4. Gyulladáscsökkentő szerek

Számos, a gyulladást szabályozó immunmoduláló gyógyszer hatékonyságát vizsgálják súlyos COVID-19 esetén [  ]. A citokin-vihar a COVID-19 késői stádiumában súlyos tünetekkel járó betegek halálozásának kritikus meghatározója [  ]. Az IL-6 kulcsfontosságú gyulladásos citokin, amely magasan emelkedett súlyos COVID-19 betegeknél [  ,  ], és az IL6 / IL-6 receptor (IL-6R) jelátviteli út ígéretes célpont a gyulladásos tünetek enyhítésére. A Tocilizumab, egy humanizált anti-IL-6 receptor antitest, amelyet reumás ízületi gyulladásban alkalmaztak [  ], hatásosnak bizonyult a CAR-T sejtterápiával járó citokin felszabadulási szindróma ellen [ ]. A tosilizumab mind a membránhoz, mind az oldható IL-6 receptorokhoz kötődik a JAK-STAT jelátviteli út elnyomásában és a downstream gyulladásos molekulák szabályozásában [  ]. A tocilizumab beadása a COVID-19 betegeknél néhány napon belül javította a légzési funkciókat [  ]. A Sarilumab, egy másik IL-6 receptor blokkoló, szintén gátolja az IL-6 jelátviteli utat, és klinikai vizsgálat folyik annak biztonságosságának és hatékonyságának értékelésére súlyos szövődményekkel küzdő COVID-19 betegeknél [  ]. A JAK-STAT útvonalak gátlása a rheumatoid arthritis és a psoriaticus arthritis terápiájában jóváhagyott JAK inhibitorok alkalmazásával egy másik potenciális immunterápiás megközelítés a COVID-19 citokin-viharának enyhítésére [ ]. A baricitinib gátolja a JAK1 és JAK2 kináz aktivitását, és hatékonyan csökkenti a SARS-CoV-2 vírusfertőzést [  ], és a rituxolitinib, egy másik JAK1 és JAK2 inhibitor, bizonyos hatékonyságot mutatott a súlyos légzési distressz csökkentésében [  ]. Egyes COVID-19 betegekben az IL-1 növekedését jelentették [  ], és az IL-1 blokkolása az anakinra, korábban a reumás ízületi gyulladás kezelésére jóváhagyott IL-1 receptor antagonista alkalmazásával ígéretes eredményeket mutatott a COVID hipergyulladásának és légzési distresszének csökkentésében. -19 beteg ( NCT04324021 ).

Hét randomizált, randomizált klinikai vizsgálat metaanalízise alapján a kortikoszteroidok előnyösnek tűnnek a kritikus állapotú COVID-19 betegek számára, amelyeken 570 különböző kontinensről toborzott 1703 beteg vett részt [  ]. A szteroidok olcsók, könnyen elérhetőek, és hatékonyan csökkentik a legsúlyosabban érintett COVID-19 betegek halálát [  ]. A dexametazon gyulladáscsökkentő gyógyszer fibrotikus és érszűkítő hatású [  ], és az elmúlt évtizedben számos klinikai vizsgálat tesztelte hatékonyságát a tüdőgyulladás, a szepszis vagy az ARDS kezelésében [  ]. ARDS-betegeknél a kortikoszteroidok javították az oxigéntelítettséget és csökkentették a gyulladást [ ]. Mivel egy nemrégiben végzett vizsgálat kimutatta, hogy a dexametazon egyharmadával csökkentette a szellőztetett COVID-19 betegek halálát [  ], a szteroidokat javasolták potenciális COVID-19 gyógyszerként, annak tulajdonítva, hogy képesek csillapítani a gyulladást és más immunrendszeri válaszokat [  ] . A citokin-vihar megnyugtatásának előnye ellenére az elnyomott gyulladás és az immunválasz gátolja a vírus eltávolítását és a vírus terjedésének megakadályozását.

4.5. Sejtalapú immunterápia

A természetes gyilkos (NK) sejtek veleszületett immunreaktorok, és kritikus fontosságúak a vírus clearance és az immunmoduláció szempontjából. Az antivirális aktivitásuk mellett az NK-sejtek kulcsfontosságú immunopatológiai szerepet játszanak az RSV, az influenza A vírus és a hepatitis B vírus fertőzései során is [  ]. Egy korábbi tanulmány kimutatta, hogy az NK-sejtek és a makrofágok migrációja segítette a SARS-CoV tisztítását [  ], a COVID-19 betegek NK-sejtjei pedig megnövekedett perforinszintet mutattak, alapot szolgáltatva az NK-sejtek szerepének megértéséhez a COVID-19 fertőzésekben [  ]. Tekintettel az NK-sejtek fontosságára az akut vírusfertőzésben, a legújabb tanulmányok potenciális stratégiákat mutattak be az NK-sejtalapú immunterápiára a COVID-19 esetében [ ]. Kínában egy folyamatban lévő klinikai vizsgálat az NK-sejtek vírusirtásra való alkalmazását vizsgálja súlyos COVID-19-asszociált tüdőgyulladásban szenvedő betegeknél ( NCT04280224 ). Az önmegújuló, multipotens mezenhimális őssejtek (MSC) gyulladáscsökkentő tulajdonságukkal szintén fontos szerepet játszanak a gyulladásos megbetegedésekben [  ]. Az MSC-kről kimutatták, hogy segítenek enyhíteni a citokin-vihart, helyrehozzák a tüdőhám károsodását és megkönnyítik az alveoláris folyadék kiürülését [  ]. MSC-kkel végzett állatkísérletek az influenza A H5N1 akut tüdőkárosodás csökkenését mutatták ki [  ]. Számos I. és II. Fázisú klinikai vizsgálat megerősítette az MSC-kezelés biztonságosságát és hatékonyságát ARDS-betegek esetében [  ,  ].

Monoklonális antitestek és lábadozó plazma terápia

Az antitest által közvetített humorális immunitás kritikus fontosságú a visszatérő vírusfertőzések megelőzése szempontjából, a semlegesítő antitestek pedig specifikusak és hatékonyak a vírus megcélzásában. Ezt a klasszikus adaptív prevenciós megközelítést számos fertőző betegségre alkalmazták, beleértve a SARS-CoV, MERS-CoV és a H1N1 fertőzéseket is [  ]. A SARS-CoV-2 S fehérje a semlegesítő antitestek és az ellene monoklonális antitestek fő induktora, a bamlanivimabot [  ], a casirivimabot és az imdevimabot [  ] az FDA 2020. novemberében engedélyezte az EUA számára az EUA számára. ide tartozik még a 80R [  ], a CR3014 [  ], a CR3022 [  ] és az m396 [ ] fejlesztés alatt állnak. A CR3022-et jelenleg tesztelik a SARS-CoV-2 S fehérje RBD-hez való kötődési affinitása szempontjából, és semlegesítést mutatott CR3014 kombinációs terápiával [  ], és a 80R és m396 szintén erős keresztreaktív semlegesítést mutatott a SARS-CoV-ban [  ]. Egy lábadozó betegből származó négy emberi eredetű monoklonális antitest (B5, B38, H2 és H4) kötődést mutatott a SARS-CoV-2 RBD-hez, ami magas semlegesítést eredményezett [  ,  ,  ]. Néhány tanulmány alacsonyabb halálozási arányt mutatott a lábadozó plazmával kezelt betegek körében, mint a placebóval [ ]. A gyógyító plazmával végzett kezelés azonban korlátozott, mivel a terápiát transzfúzióba kell helyezni, és voltak káros hatásai, beleértve az enyhe lázat és az allergiás reakciókat [  ].

5. COVID-19 vakcinák

5.1. Oltási stratégia

A világ 2020 márciusa óta különböző zárvatartásokban van, ami mély gazdasági és társadalmi következményekkel jár. Ezenkívül a maszkok és más biztonsági protokollok bevezetése ellenére számos ember életét vesztette a COVID-19. A COVID-19 gyorsan és váratlanul terjedt nemzetközi szinten, világszerte milliók vannak kitéve a vírusnak. Egyes becslések szerint a lakosság 1-20% -a volt kitéve COVID-19-nek; ezek a becslések azonban megkérdőjelezhetőek, mivel sok beteg tünetmentes és tesztelés nélkül marad [  ]. Míg néhány ország mérlegelte a lassú és szándékos expozíciót, hasonlóan a bárányhimlő partikhoz az 1980-as évek óta, ezt biztonságosan, kórházak túlterhelése nélkül kell megtenni, és évekbe telik [ ]. Ezenkívül a SARS-CoV-2 sokkal halálosabb, mint a bárányhimlő vagy az influenza vírus, és bebizonyosodott, hogy tartós hatást gyakorol a tüdőre, a szívre és a központi idegrendszerre, amelyek még mindig nem teljesen ismertek [  ]. Vakcinára nagy szükség van nemcsak az egyéni egészségügyi ellátáshoz, hanem az állomány immunitásának eléréséhez is, amelyben a teljes népesség legalább 70% -át be kellene oltani [  ]. Sajnos a kórokozóra adott immunválasz gyakran heterogén, és az egyénenként változik az életkor, a környezet és a mögöttes egészségi állapot alapján [  , ]. Míg az olyan vakcinák, amelyek hatékonyan generálnak specifikus és ellenőrzött válaszokat, lehetővé tehetik az állomány immunitásának elérését, a SARS-CoV-2 [  ] fertőzésének és visszatérő fertőzésének esélye terápiás beavatkozásokat és kombinált terápiát igényel. A megelőző oltás a legbiztonságosabb és legköltséghatékonyabb módszer a COVID-19 betegség és halál megelőzésére, és a legjobb lehetőség a várható jövőbeli változatok leküzdésére. Évente a CDC ellenőrzi az influenza vírus keringő törzseit, és kiigazítja a protokollokat, hogy tükrözze a következő évben a legelterjedtebb törzsek elleni vakcinák előállításának eredményeit [  ]. Hasonló globális stratégia indokolt a COVID-19 és a jövőbeni SARS-CoV-2 variánsok prevalenciájának vagy minimalizálásának.

5.2. A COVID-19 vakcinák által létrehozott immunitás

A COVID-19 vakcinák a molekuláris, a specifikus és a sejtalapú vakcinák három, tágan csoportosított formájába tartoznak, és ugyanaz a céljuk, hogy a memóriasejtek létrehozásával stimulálják az immunrendszert a SARS-CoV-2 ellen. A molekuláris vakcinák teljes fehérjéket, fragmentált peptideket vagy teljes vírusokat használnak, és antigént bemutató sejtek (APC), például DC-k segítségével generálnak immunválaszt [  ]. Különösen a DC-k játszanak kulcsfontosságú szerepet a molekulák befogásában, kisebb peptidekké fragmentálásában és az antigén peptidek MHC I és II (vagy emberben HLA-jukban) bemutatásában, hogy a T-sejteket felkészítsék a vírus elleni sejtes és humorális immunitás megindításához [  ]. Az MHC I antigén bemutatása, valamint a ko-stimuláló felületi molekulák, például a CD80 és a CD86 a DC-ken, CD8-hoz vezet+ T-sejt aktiválás. Az MHC II antigénbemutatása előkészíti a CD4 + T-sejteket, amelyek mind stimulálhatják a B-sejteket a kórokozóval szembeni semlegesítő antitestek előállítására, mind pedig a CTL-ek aktiválásában is segíthetnek [  ]. A vírusokat és a vírusokkal fertőzött sejteket gyorsan felismeri és kitisztítja az APC-k által kezdeményezett, hatékonyan aktivált immunitás, valamint a T-sejtekkel és más immunsejtekkel együttműködve.

A legtöbb vírusoltás elsődlegesen antitestek által közvetített immunválasz létrehozására irányul, és a CO sejtek T-sejtjeinek T-sejt immunitásával kapcsolatos újabb adatok a SARS-CoV-2 elleni hatékony védelem stratégiáinak kidolgozásában szolgálhatnak útmutatásként [  ]. Az S, N és M fehérjével szemben primer CD4 + T és CD8 + T sejteket a felépült COVID-19 betegek 100% -ában, illetve 70% -ában detektáltuk [  ,  ], míg SARS-CoV peptidet tartalmazó immunizálás A DC-k nagyobb számban vírusspecifikus CD4 + T és CD8 + T sejteket generáltak, és növelték az általános túlélést [ ]. Noha a T-sejtek fontosak a hatékony oltás szempontjából, számos SARS-CoV vakcina készítmény fokozott immunopatológiai jeleket mutatott, nem pedig védelmet [  ,  ], ami további vizsgálatokat igényelt a T-sejtek által közvetített immunitásról a COVID-19 oltással.

A SARS-CoV-2 S és N fehérjék elleni semlegesítő antitestreakciókat a legtöbb betegnél 3 héten belül kimutatták [  ]. A legújabb tanulmányok azonban azt mutatták, hogy egészséges egyének CD4 + T-sejtjei, akik nem voltak kitéve SARS-CoV-2-nek, felismerték a SARS-CoV-2 fehérjéket is, felvetve a már meglévő immunitás aggodalmát, amely esetleg hozzájárulhat az antitestfüggő fokozáshoz (ADE) ) [  ] ezért csökkenti a B-sejt stimulációt. Az ADE potenciális kihívást jelent egy hatékony COVID-19 vakcina kifejlesztésében, különösen a fokozott T-sejtek által közvetített immunitás révén. Amikor a görényeket módosított Vaccinia Ankara vakcinával (MVA) oltották be, amely expresszálta a SARS-CoV S fehérjét, fokozódott a vírus okozta fertőzés [ ] az S-fehérje elleni antitestekkel és indukált tüdőkárosodással figyeltek meg az ADE-vel kapcsolatban [  ].

5.3. A COVID-19 vakcina tervezésének és alkalmazásának szempontjai

A hatékony és biztonságos COVID-19 vakcináknak létre kell hozniuk a kívánt humorális és sejtes immunitást a SARS-CoV-2 ellen, ugyanakkor minimalizálni kell a káros mellékhatásokat, például a citokinviharokat, és lehetővé kell tenniük a gyors fejlődést és telepítést is, különösen a várható vírusmutációk esetén. Ezért meg kell vizsgálni a megfelelő antigénválasztás, a készítmények, az adagolási módok és az oltás időzítésének többdimenziós szempontjait.

 

5.3.1. Antigénválasztás a kívánt immunválaszhoz

Az oltási platformtól függetlenül a leghatékonyabb célantigén (ek) kiválasztása kulcsfontosságú a hatékony COVID-19 vakcinák kifejlesztésében [  ,  ]. Az ideális antigéneknek specifikusaknak kell lenniük a SARS-CoV-2-re, és az immunrendszer könnyen felismeri őket (5. ábra ).

A SARS-COV-2 szerkezete, fertőzése és sejtfeldolgozása. A SARS-CoV-2 az epithelsejt felszínén az ACE2-hez és a TMPRSS-hez kötődik az S-fehérjén keresztül, amely közvetíti a vírus-sejt membrán fúzióját és bejutását. A vírusgenom RNS felszabadul és virális polimeráz fehérjékké alakul. A vírusos RNS szaporodik és reverz átíródik a citoplazmában, és az átírt és transzlált vírusfehérjék az endoplazmatikus retikulumba (ER) és a Golgiba kerülnek. Az S, E és M fehérje összeáll az ER-Golgi rekeszben, és érett viriont alkot. Az N fehérje összeérik érett virionnal, és egy teljes vírus szabadul fel. Az S, E, M és N fehérjék peptidekké bomlanak, és a vírusantigéneket az MHC I és II CD8 + T és CD 4 + formában mutatja be. T-sejtek a sejtes és a humorális immunitás kiváltására.
Antitest előállítás

Az S-fehérje RBD-je a SARS-CoV-2 antitest által közvetített inaktiválásának semlegesítésének elsődleges célja a vírus bejutásának megakadályozásában a gazdasejtekbe azáltal, hogy blokkolja a vírus ACE2 receptorokhoz való kötődését, korlátozza annak terjedését és terjedését. A COVID-19 vakcinával előállított antitesteknek nemcsak kötődniük kell a SARS-CoV-2-hez, hanem semlegesíteniük kell a vírusfunkciókat, ugyanakkor el kell kerülniük az ADE által támogatott vírusbejutás lehetőségét, amint azt a SARS-betegek megfigyelik [  ]. Hasonlóan az egérmodellekben semlegesítő antitesteket termelő SARS-CoV S fehérjéhez [  ,  ], a gyógyult SARS-CoV-2 betegek lábadozó plazmája az S fehérjére (teljes hosszúságú S, S1, RBD és S2) specifikus semlegesítő antitesteket tartalmazott ) [  ,  , ]. Következésképpen a legtöbb COVID-19 vakcina szinte kizárólag a SARS-CoV-2 S antigént használja, amely hajlamos a mutációra [  ], beleértve a G614-et és a D614-et [  ], bár jelentéktelen a jelenlegi klinikai pályákra gyakorolt ​​hatás szempontjából. Bár a G614 mutáció érzékeny a lábadozó szérumok semlegesítésére, úgy tűnik, hogy fertőzőbb, mint a D614 mutáció [  ,  ]. Az S-fehérje erősen glikozilezett és módosított glikozilezési helyeket vizsgáltak a semlegesítő antitestek fertőzőképességének és reakcióképességének felmérése céljából [ ]. Például az erősen glikozilezett maradékok, például az N331 és az N343 törlése, a SARS-CoV-2 fertőzöttségének csökkenése és az RBD, A475V, L452R, V483A és F490L egyéb módosításai ellenállást eredményeztek a semlegesítő antitestekkel szemben [  ]. . Az a megfigyelés, miszerint az infúzióval stabilizált S fehérje több semlegesítő antitestet termelt, mint a natív S trimer, több SARS-CoV-2 vakcina jelölthez vezetett [  ,  ]. Az RBD alegységet ígéretes epitópként is feltárták S antigénspecifikus semlegesítő antitestek előállítására [  ]. Különböző S fehérje alegységek, köztük az S1, az RBD alegység, az S2 és a módosított variánsok közül az RBD alegység semlegesítő antitesteket generált nyulak legmagasabb szintjén [ ]. Ezenkívül az RBD által módosított SARS-CoV-2 erős antitest választ váltott ki patkányokban [  ].

 

5.3.1.2. T-sejt aktiváció

Eddig a B-sejtek által termelt antitest termelés volt a prioritás a legtöbb COVID-19 vakcina kialakításánál, kevés hangsúlyt fektetve a SARS-CoV-2-vel fertőzött sejtek T-sejt-közvetített sejtek immunitásának és más immunsejtek hangszerelésének tisztítására. A SARS-CoV-2 S, N és M fehérjékre jellemző CD4 + T és CD8 + T sejtek megtalálhatók mind a COVID-19-ből felépült betegeknél, mind a tünetmentes egyéneknél [  ]. A közelmúltban végzett tanulmány a semlegesítő antitestek és az S-fehérje elleni CD4 + T-sejtek közötti összefüggés azonosítására [  ] a CD4 + létfontosságú szerepét vetette fel.T-sejt aktiváció az együttműködő T és B sejt aktivitásokban a SARS-CoV-2 ellen. Az N-protein elleni antitestválasz kifejlődött SARS-CoV-betegeknél [  ], és injekciója szintén T-sejt-válaszokat váltott ki BALB / c egerekben [  ]. Az N fehérje megcélzása azonban nem eredményezett védelmet a SARS-CoV ellen, ami arra utal, hogy az N fehérje perifériás célpont lehet a T-sejt immunitás fokozásában. A SARS-CoV-hoz és a MERS-CoV-hez hasonlóan a SARS-CoV-2 megakadályozza az antigén-specifikus T-sejtek fejlődését az immunválasz elkerülése érdekében [  ]. A SARS-CoV és a MERS-CoV egyaránt duplikálódik a kettős membrános vezikulákban, hogy megvédje vírusos RNS-jüket a lebontó enzimektől [  ], és a MERS-CoV downregulálja az antigén megjelenítésével kapcsolatos géneket [ ]. Bár a SARS-CoV-2 fertőzés során az antigén megjelenítésének mechanizmusai és eredményei továbbra sem tisztázottak [  ], mégis fontos megfontolni ezen immunológiai utak kezelését a többrétegű védelem érdekében. Összességében a COVID-19 vakcináknak képesnek kell lenniük a SARS-CoV-2 S fehérje vagy peptid antigén bejuttatására a T-sejt stimulálására, miközben minimalizálni kell más olyan fragmensek bejuttatását, amelyek nem bizonyítottak segítséget a védő immunitás kialakításában.

 

5.3.2. Adminisztrációs útvonalak

Hagyományosan a vakcinákat intramuszkulárisan adják be az antigén tartós felszabadulásáért az idő múlásával, és nagyobb valószínűséggel veszik fel az APC-k és veszik fel azokat. Egyre növekvő bizonyítékok azonban arra utalnak, hogy a rezidens memória T-sejtjei a légzőszervi vírusfertőzések felszámolása után is jelen vannak a tüdőszövetben és a légutakban [  ,  ,  ,  ]. Egérinfluenza-fertőzési modellben a tüdőmemória T-sejtjeinek örökbefogadó transzferje a fertőzés utáni 8 napon belül teljes betegségfelszámolást mutatott, míg azok az állatok, amelyeknek ugyanazon memória-T-sejtek adoptív transzfert kaptak a lépbe, engedtek a betegségnek [  ]. Más vizsgálatokban orr- vagy intramuszkuláris oltás influenza antigénnel [ ] vagy RSV DNS [  ,  ] egyaránt antigénspecifikus memória CD8 + T-sejteket generált egerekben, de csak az orr-oltás generált szövetben rezidens memória T-sejteket, amelyek képesek voltak megvédeni az állatot egy másodlagos expozíciótól. A hatékony COVID-19 oltáshoz a tüdőben rezidens memória T-sejteket fel kell alapozni a SARS-CoV-2 ellen, mivel ezek hatékonyabbak lehetnek, mint a központi és effektor memória T-sejtek [  ]. Ezért az intranazális vagy aeroszol alapú inhaláció előnyös beadási mód lehet a SARS-CoV-2 elleni tartós immunitás elérése érdekében [  ]. Ezt a megközelítést vizsgálják egy adenovírus alapú COVID-19 vakcina intranazális beadása során, ugyanazon platformról módosítva az influenza elleni oltáshoz [ ]. Hasonló bejuttatási útvonalak könnyen alkalmazhatók vírusos és nanorészecskés vakcinákra, de kihívást jelentenek a sejtalapú vakcinák beadására.

A COVID-19 vakcinák beadási útvonalának meghatározásakor további elengedhetetlen szempont a költség és az elérhetőség. Például az intramuszkuláris oltásokat általában az Egyesült Államok professzionális egészségügyi szolgáltatói végzik, de a képzett egészségügyi személyzet sok országban nem elérhető. Az oltásokhoz való hozzáférés nagymértékben függ azoktól a készítményektől, amelyek gyakran kényesek, és hűtőkben vagy kriotankokban tárolást igényelnek, és kihívást jelentenek a szállítás és a hideglánc-elosztás terén [  ]. Ezekre a kihívásokra válaszul kifejlesztettek egy orális adenovírus alapú vakcinát a SARS-CoV-2 S fehérje számára, amely előnyöket kínál a nyálkahártya immunitásának könnyű tárolással és tű nélküli alkalmazásokkal történő hasznosításával [  ].

5.4. COVID-19 vakcina entitások

A SARS-CoV-val és a MERS-CoV-val kapcsolatos korábbi vizsgálatok segítettek az ígéretes antigének szűrésében, hogy semlegesítő antitesteket indukáljanak a SARS-CoV-2 ellen [  ]. Például az S1, RBD és S2 alegységeket alkalmazó SARS és MERS vakcinák magas semlegesítő antitest-titereket mutattak [  ]. Miután a kívánt antigént azonosították, a hatékony és biztonságos oltáshoz adjuvánsokat, gyártási eljárást és bejuttatási módszereket kell választani. A SARS-CoV-2 [  ] genomjának és strukturális információinak gyors rendelkezésre állása mellett a fejlett oltóanyag-platform technológiája hozzájárulhat az oltások gyors fejlesztéséhez és a klinikai fordításhoz [ ]. A hagyományos antigénadagolás helyett a nanotechnológiai platformok sokféle antigénrészet képesek beoltani az oltóanyagok bejuttatására, a fizikai vagy kémiai módosításokhoz való rugalmasságuknak tulajdonítva [  ]. Természetes vagy szintetikus forrásokból származó nanoméretű anyagokat meg lehet tervezni a kívánt méretre, beadási módra és célzott bejuttatásra az immunsejtekbe (pl. APC-k), mind adaptív, mind veleszületett immunválasz elérése érdekében [  ]. A COVID-19 vakcinákat SARS-CoV-2 fehérjék és alegységek, vírusantigént kódoló nukleinsavak, élő attenuált és inaktivált vírusok, replikáló és nem replikáló vírusvektorok, vírusszerű részecskék és sejtek formájában fejlesztik ki. alapú vakcinák (2. táblázat ). Az ábrázolt COVID-19 vakcina készítmények és szállító platformok immunológiai tulajdonságait a3. táblázat .

2. táblázat

Összehasonlítva a COVID-19 vakcina formákkal.

Vakcina forma Antigén Termelés Előnyök Hátrányok
Inaktivált vírus Egész virion Hő, vegyi anyagok vagy sugárzás által inaktivált vírusrészecskék Könnyen elkészíthető, biztonságos, magas titerű semlegesítő antitestek A túlérzékenység lehetséges oka
Élőben legyengített vírus Egész virion Csökkentette a virulenciát, hogy életképes legyen A gyors fejlődés, a kevésbé káros hatások magas immunválaszt váltanak ki Fenotípusos vagy genotípusos reverzió, nem alkalmas minden korosztály számára (biztonsági teszt)
RNS S fehérje Géntechnológiával módosított RNS antigén közvetlen előállítására Könnyen kialakítható, magasabb fokú alkalmazkodóképesség, erős immunválaszt vált ki Rendkívül instabil, biztonsági kérdések
DNS S fehérje Géntechnológiával módosított DNS antigén közvetlen előállítására Könnyen megtervezhető és méretezhető, nagy biztonságú, magas titerű semlegesítő antitestek Speciális szállítóeszköz szükséges, Alacsonyabb immunválasz, ismételt dózisok toxicitást okozhatnak
Rekombináns fehérje S fehérje Antigén komponensek egészben vagy alegységben előállítva A magas biztonság, az állandó termelés indukálhatja a sejtes és humorális immunválaszt Magas költség, alacsonyabb immunogenitás, ismételt dózist és adjuvánsokat igényel
Vírus-vektor alapú vakcina S fehérje Genetikailag módosítva kódolt célgénnel Biztonság, magas sejtes és humorális immunválaszt vált ki Különböző immunválaszok bemutatásának lehetősége

COVID-19 vaccines in development.

Vaccine form Developer Platform Route (duration, day) Immunogenicity Stage of development
RNA mRNA-1273,
Moderna/NIAID
Prefusion stabilized S protein mRNA encapsulated in LNP IM
(0, 28)
Repeated doses induce neutralizing antibodies and CD4+ and CD8+ T cell responses Emergency use authorization by the FDA
BNT-162,
BioNTech/ Fosun Pharma/ Pfizer
3 LNP-formulation encapsulated mRNA IM
(0, 21)
High neutralizing and antibody titers and CD4+ and CD8+ T cells responses Emergency use authorization by the FDA
LNP-nCoVsaRNA,
Imperial College London
Self-amplifying RNA packaged into tiny droplets of fat IM Published pre-clinical data show induction of neutralizing antibodies and T cells responses Phase 1
ISRCTN17072692
LUNAR-COV19,
Arcturus/Duke-NUS
Lipid mediated delivery system for self-amlyfying mRNA IM Information suggests induction of high neutralizing antibody after single injection Phase 1/2
NCT04480957
CVnCOV/
Curevac
Lipid nanoparticle encapsulated mRNA IM
(0, 28)
High neutralizing antibodies and CD4+ T cell responses Phase 2
NCT04515147
ARCoV/
People’s Liberation Army (PLA) Academy of Military Sciences/ Walvax Biotech
mRNA expressing S protein IM,
(0, 14 or 0, 28)
Information suggests induction of neutralizing antibody in non-human primates Phase 1
ChiCTR2000034112
ChiCTR2000039212
DNA INO-4800,
Inovio Pharmaceuticals
DNA plasmid vaccine with electroporation ID
(0, 28)
Safety and high overall immune response Phase 1/2
NCT04447781
NCT04336410
COVID-19 Vaccine/
Takara Bio,
Osaka University
DNA plasmid expressing S protein + adjuvant IM
(0, 14)
N/A Phase 1/2
NCT04463472
NCT04527081
ZyCoV-D/
Zydus Cadila
DNA plasmid expressing S protein ID
(0, 28, 56)
Information shows immune responses in several animal species Phase 1/2
CTRI/2020/07/026352
GX19/
Genexine
DNA vaccine expressing S protein IM
(0, 28)
N/A Phase 1/2
NCT04445389
Non-replicating viral vector AZD1222 (ChAdOx1 nCoV-19)/
University of Oxford/ AstraZeneca
Chimpanzee adenovirus vector displaying Spike protein on its surface IM Strong immune response and high neutralizing antibodies with single injection
(Low pre-existing immunity
Phase 3
ISRCTN89951424
NCT04516746
NCT04540393
CTRI/2020/08/027170
Ad26 Cov S1,
Janssen Pharmaceutical
Adenovirus serotype 26 expressing
Spike protein
IM
(0, 56)
Weak, requires boost injection Phase 3
NCT04505722
Gam-COVID-Vac Lyo/
Gamaleya Research Institute
rAd26 + rAd5 expressing
Spike protein
IM
(0, 21)
High neutralizing and antibody titers and CD4+ and CD8+ T cells responses using both lyophilized and frozen formulation Phase 3
NCT04530396
GRAd-S
ReiThera/ LEUKOCARE
Replicative defective Simian Adenovirus (GRAd) encoding S IM N/A Phase 1
NCT04528641
Institute of Biotechnology, Academy of Military Medical Sciences, PLA of China Non-replicating viral vector
Ad5
IM/mucosal
(0, 28)
N/A Phase 1
NCT04552366
Replicating virus Institute Pasteur/Themis/Univ. of Pittsburgh Measles vector based IM
(0, 28)
Phase 1
NCT04497298
Xiamen University Intranasal flu based RBD IM Phase 1
ChiCTR2000037782
Inactivated virus PiCoVacc/
Sinovac
Formalin inactivating whole virus particles + alum adjuvant IM,
(0,14 or 0,28)
Strong induction of neutralizing antibodies and enhanced immunogenicity Phase 3
NCT04456595
669/UN6.KEP/EC/2020
BBIBP-CorV
Sinopharm/
Wuhan Institute of Biological Products/ Beijing Institute of Biological Products
Inactivated SARS-CoV-2 IM,
(0, 14 or 0, 28)
Safe and high antibody titers Phase 3
ChiCTR 2000034780
Institute of Medical Biology, Chinese Academy of Science Inactivated SARs-CoV-2 IM
(0, 28)
N/A Phase 1/2
NCT04470609
Research Institute for Biological Safety Problems, Rep of Kazakhstan Inactivated SARs-CoV-2 IM,
(0, 21)
N/A Phase 1/2
NCT04530357
Bharat Biotech Whole virion inactivated IM
(0, 14)
Phase 1/2
NCT04471519
Protein subunit Novavax Full length recombinant SARS-CoV-2 glycoprotein nanoparticles adjuvanted with Matrix M IM
(0, 21)
Unpublished pre-clinical data indicates high levels of S-specific neutralizing antibodies Phase 2b
NCT04533399
Anhui Zhifei Longcom Biopharmaceuticals/
Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences
Adjuvanted recombinant protein (RBD-dimer) IM
(0, 28 or 0,28,56)
N/A Phase 2
NCT04466085
Kentucky Bioprocessing Inc RBD based IM,
(0, 21)
N/A Phase 1/2
NCT04473690
Sanofi Pasteur/ GSK S protein (baculovirus production) IM,
(0, 21)
N/A Phase 1/2
NCT04473690
SCB-2019/
Clover Biopharmaceuticals Inc
Native like Trimeric subunit spike protein vaccine IM,
(0, 21)
Information suggest induction of neutralizing antibodies in animal models Phase 1/2
NCT04530357
Vaxine/ Medytox Recombinant spike protein with Advax adjuvant IM N/A Phase 1/2
NCT04530357
University of Queensland Molecular clamp stabilized Spike protein with MF59 adjuvant IM
(0, 28)
Pre-clinical results suggest high levels of neutralizing antibody Phase 1
ACTRN12+20000674392p
ISCTN51232965
Medigen Vaccine Corporation/ NIAID/ Dynavax S-2P protein + CpG 1018 IM,
(0, 28)
N/A Phase 1
NCT04487210
Instituto Finlay de Vacunas, Cuba RBD+Adjuvant IM,
(0, 21)
N/A Phase 1
IFV/COR/04
FBRI SRC VB VECTOR, Rospotrednazor, Koltsovo Peptide based protein subunit IM,
(0, 28)
N/A Phase 1
NCT04527575
West China Hospital, Sichuan University RBD (baculovirus production expressed in sf9cells) IM,
(0, 28)
N/A Phase 1
ChiCTR2000037518
University Hospital Tuebingen SARS-CoV-2 HLA DR peptides SC N/A Phase 1
NCT04545749
Ad5-nCoV,
CanSino Biological Inc
Adenovirus serotype 5 expressing Spike protein IM Strong immune response with single delivery but impeded due to pre-existing immunity Phase 3
NCT04526990
NCT04540419
Ad26 Cov S1,
Janssen Pharmaceutical
Adenovirus serotype 26 expressing
Spike protein
IM
(0, 56)
Weak, requires boost injection Phase 3
NCT04505722
NCT04614948
Gam-COVID-Vac Lyo/
Gamaleya Research Institute
rAd26 + rAd5 expressing
Spike protein
IM
(0, 21)
High neutralizing and antibody titers and CD4+ and CD8+ T cells responses using both lyophilized and frozen formulation Phase 3
NCT04530396
GRAd-S
ReiThera/ LEUKOCARE
Replicative defective Simian Adenovirus (GRAd) encoding S IM N/A Phase 1
NCT04528641
Institute of Biotechnology, Academy of Military Medical Sciences, PLA of China Non-replicating viral vector Ad5 IM/mucosal
(0, 28)
N/A Phase 1
NCT04552366
Replicating virus Institute Pasteur/Themis/Univ. of Pittsburgh Measles vector based IM
(0, 28)
N/A Phase 1
NCT04497298
Xiamen University Intranasal flu based RBD IM N/A Phase 1
ChiCTR2000037782
Inactivated virus PiCoVacc/
Sinovac
Formalin inactivating whole virus particles + alum adjuvant IM,
(0,14 or 0,28)
Strong induction of neutralizing antibodies and enhanced immunogenicity Phase 3
NCT04456595
669/UN6.KEP/EC/2020
NCT04582344
NCT04617483
BBIBP-CorV
Sinopharm/
Wuhan Institute of Biological Products/ Beijing Institute of Biological Products
Inactivated SARS-CoV-2 IM,
(0, 14 or 0, 28)
Safe and high antibody titers Phase 3
ChiCTR2000034780
ChiCTR2000039000
NCT04612972
Institute of Medical Biology, Chinese Academy of Science Inactivated SARS-CoV-2 IM
(0, 28)
N/A Phase 1/2
NCT04470609
Anhui Zhifei Longcom Biopharmaceuticals/
Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences
Adjuvanted recombinant protein (RBD-dimer) IM
(0, 28 or 0, 28, 56)
N/A Phase 2
NCT04466085
Kentucky Bioprocessing Inc RBD based IM,
(0, 21)
N/A Phase 1/2
NCT04473690
Sanofi Pasteur/ GSK S protein (baculovirus production) IM,
(0, 21)
N/A Phase 1/2
NCT04473690
SCB-2019/
Clover Biopharmaceuticals Inc
Native like Trimeric subunit spike protein vaccine IM,
(0, 21)
Information suggest induction of neutralizing antibodies in animal models Phase 1/2
NCT04530357
Vaxine/ Medytox Recombinant spike protein with Advax adjuvant IM N/A Phase 1/2
NCT04530357
University of Queensland Molecular clamp stabilized Spike protein with MF59 adjuvant IM
(0, 28)
Pre-clinical results suggest high levels of neutralizing antibody Phase 1
ACTRN12+20000674392p
ISCTN51232965
Medigen Vaccine Corporation/ NIAID/ Dynavax S-2P protein + CpG 1018 IM,
(0, 28)
N/A Phase 1
NCT04487210
Instituto Finlay de Vacunas, Cuba RBD+Adjuvant IM,
(0, 21)
N/A Phase 1
IFV/COR/04
FBRI SRC VB VECTOR, Rospotrednazor, Koltsovo Peptide based protein subunit IM,
(0, 28)
N/A Phase 1
NCT04527575
West China Hospital, Sichuan University RBD (baculovirus production expressed in sf9cells) IM,
(0, 28)
N/A Phase 1
ChiCTR2000037518
University Hospital Tuebingen SARS-CoV-2 HLA DR peptides SC N/A Phase 1
NCT04545749
Research Institute for Biological Safety Problems, Rep of Kazakhstan Inactivated SARS-CoV-2 IM,
(0, 21)
N/A Phase 1/2
NCT04530357
Bharat Biotech Whole virion inactivated IM
(0, 14)
N/A Phase 1/2
CTRI/2020/07/026300
CTRI/2020/09/027674
CTRI/2020/11/028976
Protein subunit Novavax Full length recombinant SARS-CoV-2 glycoprotein nanoparticles adjuvanted with Matrix M IM
(0, 21)
Unpublished pre-clinical data indicates high levels of S-specific neutralizing antibodies Phase 2b
2020-004123-16
NCT04533399
Anhui Zhifei Longcom Biopharmaceuticals/
Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences
Adjuvanted recombinant protein (RBD-dimer) IM
(0, 28 or 0,28,56)
N/A Phase 2
NCT04466085
Kentucky Bioprocessing Inc RBD based IM,
(0, 21)
N/A Phase 1/2
NCT04473690
Sanofi Pasteur/ GSK S protein (baculovirus production) IM,
(0, 21)
N/A Phase 1/2
NCT04473690
SCB-2019/
Clover Biopharmaceuticals Inc
Native like Trimeric subunit spike protein vaccine IM,
(0, 21)
Information suggest induction of neutralizing antibodies in animal models Phase 1/2
NCT04530357
Vaxine/ Medytox Recombinant spike protein with Advax adjuvant IM N/A Phase 1/2
NCT04530357
University of Queensland Molecular clamp stabilized Spike protein with MF59 adjuvant IM
(0, 28)
Pre-clinical results suggest high levels of neutralizing antibody Phase 1
ACTRN12+20000674392p
ISCTN51232965
Medigen Vaccine Corporation/ NIAID/ Dynavax S-2P protein + CpG 1018 IM,
(0, 28)
N/A Phase 1
NCT04487210
Instituto Finlay de Vacunas, Cuba RBD+Adjuvant IM,
(0, 21)
N/A Phase 1
IFV/COR/04
FBRI SRC VB VECTOR, Rospotrednazor, Koltsovo Peptide based protein subunit IM,
(0, 28)
N/A Phase 1
NCT04527575
West China Hospital, Sichuan University RBD (baculovirus production expressed in sf9cells) IM,
(0, 28)
N/A Phase 1
ChiCTR2000037518
University Hospital Tuebingen SARS-CoV-2 HLA DR peptides SC N/A Phase 1
NCT04545749

Vakcina előállítás, formulálás és immunmoduláció

Jelenleg úgy tűnik, hogy a CD4 + T, CD8 + T és B sejtek oktatása a SARS-CoV-2 S fehérje ellen a legmegvalósíthatóbb és elérhető stratégia [  ]. Ez az a fehérje, amely a vírus számára a legegyedibbnek bizonyult, közvetlenül megengedi a sejtfertőzést, az idő múlásával a legjobban figyelembe veszi a vírusmutációt és a legkonzisztensebb immunválaszt generálja [  ,  ]. Noha számos platformot fejlesztenek ki az oltásra, kihívást jelent annak meghatározása, hogy melyik lenne a legmegfelelőbb az összes klinikai igény, valamint az előállítás és terjesztés alkalmasságának időben történő kielégítésére.

 

5.5.1. Molekuláris és vírusos vakcinák

A választott vírusokat először sejtekben kell szaporítani, izolálni és megtisztítani. Az influenza vakcina esetében a szaporítást megtermékenyített tyúktojásokban hajtják végre [  ]. A SARS-CoV-2 azonban nem szaporodik a tyúktojásban [  ], és alternatív méretezhető gyártási módszert igényel, amelynek fejlesztése általában költséges, és gyakran speciális felszerelést igényel. Az inaktivált vírusos és molekuláris vakcinák tartalmazzák a dezaktiválási folyamatban használt formaldehidet, az immunválasz fokozására szolgáló adjuvánsként alumíniumsót, tartósítószereket, stabilizátorokat és antibiotikumokat [ ]. Míg az egész attenuált, inaktivált és töredezett SARS-CoV-2 egyszerű a tervezésben, tartalmazzák az összes vírusfehérjét is, beleértve a nem esszenciális antigéneket is, amelyek értékes helyet pazarolnak az antigénbemutató gépekre, és csökkentik a hatékony antigének hozamát [  ]. Ezért nem biztos, hogy az egész vírusok a legjobb oltási lehetőségek.

Hagyományosan az antigén bejuttatását teljes vagy fragmentált fogyatékos vírusdarabok beadásával hajtják végre. Noha ez a megközelítés rendkívül hatékony volt bizonyos vírusok, például az influenza és a gyermekbénulás elleni védőoltásoknál [  ], más vírusok, például a HIV [  ] és a szorosan kapcsolódó MERS [  ] esetében sem bizonyította ugyanolyan hatékonyságot . Ezért lehetséges, hogy ez a megközelítés hatástalan a COVID-19 oltás szempontjából. Ezenfelül, bár ez a megközelítés klinikailag bizonyítottan biztonságos, az inaktivált vírusoltások általában nem váltanak ki hosszú távú immunitást, ami arra utal, hogy idővel több adagra van szükség [  , ]. A betegek teljes vírussal történő beoltásával az APC-k fel tudják venni és több antigén peptidre bontják az immunválasz létrehozásának legnagyobb lehetőségét a fertőzés veszélye nélkül [  ]. Ezenkívül a B-sejtek közvetlenül felismerhetik a vírusokat az antitesttermelés semlegesítésére. Ennek az oltási platformnak további előnye, hogy tartalmaz néhány funkcionális RNS-t, amelyek szintén bizonyítottan segítenek az immunválasz létrehozásában [  ,  ]. Mivel ezeknek a vírusoknak korlátozott az aktivitása, csak egészséges, aktív immunrendszerrel rendelkező egyéneknek adhatók be, amely kizárja a kisgyermekeket, az idősebb embereket, valamint azokat, akik egészségi állapotukban szenvednek vagy immunhiányos kezelésen esnek át [  ]. A SARS-CoV-2 különösen veszélyes az utóbbi két csoportra nézve, ami a kizárást elfogadhatatlanná tette. A SARS-CoV-2 termelése más kockázati tényezőkkel együtt kihívást jelent, és alternatív vírusoltási platformokat vizsgálnak. Például az FDA által jóváhagyott génterápiákban alkalmazott rekombináns adeno-asszociált vírus (AAV) biztonságosnak és nem karcinogénnek bizonyult [  ]. Az AAV-t kódoló antigén biztonságosan képes transzgéneket juttatni a DC-k által feldolgozott T és B sejtek immunválaszaihoz, és a SARS-CoV RBD-jét expresszáló rekombináns AAV elegendő S-fehérjét semlegesítő antitestet indukált [  ].

 

5.5.2. Nanorészecske vakcinák

A sokféle szállítórendszer jelentős figyelmet keltett, mivel úgy tervezhetők, hogy megvédjék és szállítsák az antigént és az adjuváns hasznos terhet, valamint segítsék a multivalens antigén megjelenését, hozzájárulva a hatékonyabb védőoltásokhoz, fokozott immunválasz mellett [  ]. A nanotechnológia fejlődése nagy potenciált kínál a vakcinák tervezésében, és segített az új jelölt vakcina készítmények soha nem látott sebességű kifejlesztésében [  ]. Ellenőrzött felszabadulásra képes oltóanyag-hordozók, például polimer mátrixok és hidrogélek, vagy kívánatos fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságokkal rendelkező, újonnan kifejlesztett nanotechnológiai platformok ígéretesek az antigének célzott bejuttatására és a betegségek terjedésének megakadályozására.

A nanorészecske-alapú vakcinák előállítása nagymértékben függ a választott anyagtól (polimer, fehérje, lipidek és sejtes vezikulák) és a hasznos tehertől (peptid, fehérje, RNS, DNS és teljes vírus). Ebben az esetben a skálázható mennyiségű SARS-CoV-2 vakcina hasznos tehernek kell rendelkezésre állnia. Ez magában foglalja a vírusok és az S-fehérje tömeges biológiai termelését, vagy az S-fehérje és / vagy peptidek szintézisét. A nukleinsav-vakcina hasznos terhelésének nagy mennyiségű előállítása elérhetőbb lehet, mint a vírusok és az antigén fehérjék, mivel ezeket kis adagokból lehet összegyűjteni és amplifikálni [ ]. Molekuláris társaikhoz hasonlóan a nanorészecske-vakcináknak is szükségük van egy adjuváns együttes beadására vagy együttes kapszulázására a hatékony DC-stimuláció érdekében. A ko-kapszulázás biztosítja, hogy az adjuváns és az antigén hasznos teher egyszerre érje el a célhelyet, ami kritikus a DC antigén feldolgozása és érése szempontjából [  ]. A nanorészecske vakcinakészítmény előnyös önmagában a molekuláris vakcinák beadásával szemben, mivel a hasznos teher védett az éretlen lebomlástól és a nem szándékos célpontoktól, például a makrofágoktól. Ezenkívül a közelmúltban elért eredmények lehetővé tették a kívánt fizikokémiai tulajdonságokkal rendelkező nanorészecskék előállítását, ideértve a méretet, az alakot, az oldhatóságot, a hidrofilitást, a hidrofóbitást és a felületi módosulást, ami nagyon jól hangolhatóvá teszi őket a vakcina beadására [  , ]. Ezenkívül a liofilizált nanorészecskéknél nincs szükség hűtött tárolásra. A nanorészecske-alapú készítmények növelhetik a fagocita APC-k felvételét, különösen akkor, ha célzó egységek vannak beépítve a felületükre [ ]. Az adjuváns együttes adagolása az APC-ra célzó nanorészecskéket ideális vakcinává teszi a T- és B-sejtek hatékony és megfelelő neveléséhez, beleértve a magas antitesttermelést is [ ]. Kitozán és dextrán-szulfát alapú polimer nanorészecskéket, szervetlen nanorészecskéket, például AuNP-ket és szén nanocsöveket használtak fel oltás céljából [ ]. A politejsav-ko-glikolsav (PLGA) nanorészecskék alkalmasak antigének kapszulázására szabályozott felszabadulású és indukált elhúzódó sejtes és humorális immunitás érdekében []. Az LNP-k ígéretes hordozók az mRNS-vakcináknak, mivel képesek hatékonyan bejuttatni a hasznos tehereket a célsejt citoplazmájába parenterális beadás útján, és ezt követően magasan titerezett antitesteket és fokozott T-sejt-immunitást generálni [  ].

 

5.5.3. Adjuvánsok

A fent említett vakcinák az adjuvánsok együttes adagolását igénylik a megfelelő immunstimuláció és válasz érdekében [  ]. Az adjuvánsok természetes vagy szintetikus anyagok, amelyeket az immunrendszer könnyen felismer, és fokozzák a kívánt immunválaszt [  ]. Különösen az alumíniumsókat használják vakcinákban több mint 70 éve. A COVID-19 vakcinakészítményekben jelenleg vizsgált adjuvánsokat a4. táblázat . Az alumínium adjuvánsok COVID-19 S fehérjével kombinálva fokozott semlegesítő antitesttermelést mutattak [  ,  ], de nem mozdították elő a T-sejtek aktiválódását. A gyors és specifikusan aktivált immunválaszokhoz kifejlesztett újabb adjuvánsok [  ], emulziók és toll-szerű receptor (TLR) agonisták kimutatták, hogy mind a B, mind a T-sejtek válaszát kiváltják. A teljes kívánt immunválasz több adjuváns együttes alkalmazásával érhető el. Valamennyi adjuváns biztonságosságát és hatékonyságát klinikai vizsgálatokkal kell megerősíteni, reális stratégiává téve a már jóváhagyott adjuvánsokat a COVID-19 vakcinák időben történő kifejlesztéséhez [ ]. Számos fejlesztés alatt álló COVID-19 vakcina adjuvánsmentes készítmény, és önmagában képes hatékony immunválaszt kiváltani adjuváns nélkül [  ,  ,  ]. Az adjuvánsmentes vakcinakészítmények drámai módon megtakaríthatják a fejlesztési és tesztelési időt, valamint a gyártási költségeket. Előfordulhat azonban, hogy nem éri el a vakcina maximális hatékonyságát és tartós immunitását, és a COVID-19 vakcinák klasszikus formáinak, például az inaktivált vagy gyengített vírusok, vírusfragmensek, vagy antigén fehérjék vagy peptidek többségéhez valószínűleg szükség lesz adjuvánsok hozzáadására [  , ]. A COVID-19 vakcinák gyors fejlődésével az adjuvánsok szerepe és szükségessége a kívánt immunitás érdekében kiderül, és optimális készítményeket eredményez.

4. táblázat

A COVID-19 vakcinák adjuvánsai

Adjuváns Példák Immunválasz a COVID-19 vakcinákban Hivatkozások
Alumínium Amorf alumínium-hidroxi-foszfát-szulfát (AAHS), alumínium-hidroxid, alumínium-foszfát, kálium-alumínium-foszfát (Alum) B-sejt aktiváció, magas IgG1 titer, fokozott semlegesítő antitestek termelése, fokozott tartós memória B sejtek, immunopatológiai reakciók  ,  ,  ,  ,  ,  ]
Emulzió AS03, MF59 Humorális és celluláris immunválaszok, magas semlegesítő antitestek, CD4 + és CD8 + T-sejtek aktiválása  ,  ,  ]
TLR agonista CpG IgG termelés, IgA termelés, semlegesítő antitestek, CD4 + T sejt aktiváció, CD8 + T sejt aktiváció, memória CD8 + T sejtek termelése  ,  ,  ,  ]

 

5.5.4. APC oltások

Leukaferezissel a betegek által izolált DC-ket alkalmazzák a rák személyre szabott sejtterápiájában [  ]. Míg a klinikai vizsgálatok igazolták a betegek biztonságát és a túlélés növekedését, a DC-terápia nem valósult meg az időigényes és munkaigényes előkészítés, a korlátozott méretezhetőség és a DC érési állapotának kontrollálásával kapcsolatos sokféle kihívás miatt, amely meghatározza, hogyan és milyen módon az immunrendszer nagysága reagál [  ]. Annak ellenére, hogy a DC-k „könnyen elérhető” verziói, valamint az allogén és HLA-megfelelő DC-k könnyen elérhetők, a DC-terápia még mindig felderítés alatt áll [  ]. A DC-ket fehérjékkel, peptidekkel vagy vírusokkal kell pulzálni az antigén bemutatásához, megfelelő stimulációkkal együtt [ ]. Ha rendelkezésre állt a SARS-CoV-2 antigén peptidek gyors és megbízható előállítása, akkor a DC-ket közvetlenül inkubálni lehetett a peptidekkel méretkorlátozott megjelenítés céljából az MHC I és II által [  ]. Az immunsejteket eredendõ plaszticitással tervezik, hogy reagáljanak a mikrokörnyezeti és idõbeli jelekre, ami elõnyös az immunaktiváció szempontjából, amikor a kívánt állapotban vannak. Például a DC-alapú COVID-19 vakcinák előkészítést igényelhetnek egy stabil érett állapothoz és aktív migrációt nyirokcsomókba [  ,  ]. Ezenkívül a DC-alapú vakcinakészítmények jellemzően nehezen ellenőrizhetők, a tételenkénti változásoknak tulajdonítva, különösen fagyasztás és felolvasztás előtt és után [ ]. A sejtalapú vakcinákhoz való hozzáférés korlátozott a magas előállítási költségek, a szigorú tárolási és szállítási követelmények, valamint a korlátozott rendelkezésre állás miatt [  ]. Megfelelően megtervezett DC-alapú COVID-19 vakcinák hatékonyan stimulálhatják a B és T sejteket azáltal, hogy aktívan vándorolnak a nyirokcsomókba, ahol közvetlenül mutatják be a SARS-CoV-2 S fehérje antigén peptidjeit az MHC I és II-n az effektor immunsejtekhez, megfelelő stimulációval együtt. citokinek [  ] (6. ábra ).

Az injekció utáni molekuláris és vírusos vakcinák depóhelyként működnek, szükségessé téve a helyi sejtek felvételét az antigén bemutatásához. Az ebbe a kategóriába tartozó vakcinákhoz APC-k (pl. DC-k) toborzása szükséges az oltási helyre az antigén későbbi feldolgozása és a nyirokcsomókba történő szállítás céljából. Fontos, hogy ezek a vakcinakészítmények jellemzően tartalmaznak immunstimulációs adjuvánsokat, ideértve a kívánt DC-érést is. A nanorészecske készítmények az adjuvánst is kísérik, és biztosítják mind az adjuváns, mind az oltóanyag hasznos terhelésének együttes bejuttatását a DC-kbe, ami növeli a DC érésének valószínűségét az együtt szállított antigének ellen. A megcélzó részek a nanorészecskéknek a DC elérésében is segítséget nyújtanak. A DC-ket izolálhatjuk és ex vivo is előállíthatjukSARS-CoV-2 antigének bemutatása az optimalizált antigén megjelenítéshez a kívánt érési állapotban. Noha ez a folyamat időigényes, költséges és nehéz, az antigént bemutató DC-k közvetlen bevezetése elkerüli a farmakokinetikai (PK) és farmakodinamikai (PD) akadályokat, például a molekuláris és vírusos vakcinákkal kapcsolatos clearance-et, valamint az egyéb oltások által megkövetelt sejt-toborzási lépéseket. mód. Az aktivált DC-k a nyirokereken keresztül a nyirokcsomóba vándorolnak, ahol oktathatják a T és B sejteket a fertőzött sejtek aktív eltávolítására és az antitesttermelésre.
 Forrás:https://www.ncbi.nlm.nih.gov
COVID-19 vakcinák: A státus és a kilátások