IT|加州理工学院的纳米粒子疫苗可预防多种导致COVID-19的变体和相关病毒( 二 ) 加州理工学院的纳米粒子疫苗

研究人员的想法是，这样的疫苗可以诱导人体产生广泛识别类似SARS的β-冠状病毒属病毒的抗体，通过针对病毒RBDs的共同特征，对抗除纳米粒子上呈现的变体之外。这种设计来自这样的想法：纳米粒子上RBD的多样性和物理排列将使免疫反应集中在整个SARS系列冠状病毒所共有的RBD部分，从而实现对所有病毒的免疫。近日在《科学》杂志上报告的数据表明了这种方法的潜在功效。
【IT|加州理工学院的纳米粒子疫苗可预防多种导致COVID-19的变体和相关病毒】

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设计实验以测量疫苗在小鼠中的保护效果
由此产生的疫苗（这里被称为mosaic-8）由来自八个冠状病毒的RBDs组成。以前由Bjorkman实验室领导的实验表明， mosaic-8能诱导小鼠产生抗体，在实验室培养皿中对各种冠状病毒产生反应。在Cohen的领导下，这项新研究的目的是在这项研究的基础上，看看用mosaic-8疫苗接种在活体动物中感染SARS-CoV-2或SARS-CoV时是否能诱发保护性抗体。
科学家们旨在比较由不同冠状病毒片段覆盖的纳米粒子（mosaic-8）与仅由SARS-CoV-2片段覆盖的纳米粒子（一种"同型"纳米粒子）提供多少抗感染保护。
科学家们在小鼠身上进行了三组实验。在一个对照组中，他们给小鼠接种了没有任何病毒片段附着的裸露纳米粒子笼结构。第二组小鼠分别注射了只覆盖有SARS-CoV-2 RBDs的同型纳米粒子，第三组则注射了mosaic-8纳米粒子。一个实验目标是看接种mosaic-8是否能使动物对SARS-CoV-2的保护达到与同型SARS-CoV-2免疫动物相同的程度；第二个目标是评估对所谓的"不匹配病毒"的保护，即mosaic-8纳米粒子上的RBD不代表这种病毒。
值得注意的是，覆盖在mosaic纳米粒子上的八种冠状病毒故意不包括SARS-CoV ，即在21世纪初引起最初SARS大流行的病毒。因此，该团队旨在同时调查对原始SARS-CoV病毒挑战的保护程度，用它来代表一种可能蔓延到人类的未知SARS样β-冠状病毒属病毒。
实验中使用的小鼠经过基因工程设计，表达人类ACE2受体，这是人类细胞上的受体， SARS-CoV-2和相关病毒在感染期间利用它进入细胞。在这种动物挑战模型中，未接种疫苗的小鼠如果感染了类似SARS的β-冠状病毒属病毒就会死亡，从而为评估保护人类免受感染和疾病的潜力提供了一个严格的测试。
正如预期的那样，接种了裸露的纳米粒子结构的小鼠在感染SARS-CoV或SARS-CoV-2时确实死亡。接种了只涂有SARS-CoV-2 RBDs的同型纳米粒子的小鼠对SARS-CoV-2感染有保护作用，但在接触到SARS-CoV时死亡。这些结果表明，目前正在其他地方开发的同型SARS-CoV-2纳米粒子候选疫苗对SARS-CoV-2有效，但可能无法广泛地保护小鼠免受其他从动物库穿越而来的SARS样β-冠状病毒属病毒或未来SARS-CoV-2变体的影响。
然而，所有接种mosaic-8纳米颗粒的小鼠都在SARS-CoV-2和SARS-CoV挑战中存活下来，没有体重减轻或其他明显的病症。
非人类灵长类动物研究也证实了mosaic疫苗的功效
该团队随后在非人灵长类动物中进行了类似的挑战实验，这次使用的是最有希望的候选疫苗--mosaic-8 ，并比较了动物挑战研究中接种mosaic-8疫苗与不接种疫苗的效果。当接种mosaic-8后，动物在暴露于SARS-CoV-2或SARS-CoV时几乎没有显示出可察觉的感染，再次证明mosaic-8候选疫苗有可能对造成COVID-19大流行的病毒的当前和未来变体具有保护作用，以及对未来来自动物宿主的SARS样β-冠状病毒属的潜在病毒外溢具有保护作用。