新型无需冷藏的COVID-19疫苗：它们来自植物和细菌

新型无冰箱疫苗仍处于开发初期阶段。在小鼠体内，候选疫苗引发了抗SARS-CoV-2(导致COVID-19的病毒)的中和抗体的大量产生。如果这些疫苗被证明对人体是安全有效的，那么它将成为全球疫苗分发工作的重大改变者，包括在农村地区或资源贫乏的社区。

“令人兴奋的是，我们的疫苗技术是热稳定的，所以它可以很容易地到达那些不可能设置超低温冰柜的地方，无需让卡车开着这些冰柜到处跑，”尼科尔·斯坦梅茨说。他是加州大学圣地亚哥雅各布斯工程学院纳米工程教授和纳米免疫工程中心主任。

9月7日发表在《美国化学学会杂志》(Journal of The American Chemical Society)上的一篇论文详细介绍了这些疫苗。

研究人员创造了两种COVID-19候选疫苗。一种是由一种叫做豇豆花叶病毒的植物病毒制成的。另一种是由一种叫做Q的细菌病毒或噬菌体制成的。

这两种疫苗都使用了类似的配方。研究人员用豇豆植物和大肠杆菌分别以球状纳米颗粒的形式培养了数百万份植物病毒和噬菌体副本。研究人员收集了这些纳米颗粒，然后将一小片SARS-CoV-2刺突蛋白附着在表面。成品看起来像一种传染性病毒，因此免疫系统可以识别它们，但它们在动物和人类中没有传染性。附着在表面的小片刺突蛋白刺激身体产生对抗冠状病毒的免疫反应。

研究人员指出了使用植物病毒和噬菌体制造疫苗的几个优势。首先，大规模生产它们既简单又便宜。斯坦梅茨说:“种植植物相对容易，涉及的基础设施也不太复杂。”“在生物制药行业，利用细菌进行发酵已经是一个既定的过程。”

另一个巨大的优势是，植物病毒和噬菌体纳米颗粒在高温下非常稳定。因此，疫苗可以在不需要冷藏的情况下储存和运输。它们也可以通过加热的制造过程。该团队正在使用这种方法将他们的疫苗封装到聚合物植入物和微针贴片中。这些过程包括将候选疫苗与聚合物混合，并将它们在接近100摄氏度的烤箱中熔化。从一开始就能够直接将植物病毒和噬菌体纳米颗粒与聚合物混合，这使得创建疫苗植入物和贴片变得简单直接。

其目标是让人们获得COVID-19疫苗的更多选择，并使其更容易获得。植入物在皮下注射，并在一个月内缓慢释放疫苗，只需要注射一次。这种微针贴片可以戴在手臂上而不会感到疼痛或不适，可以让人们自行注射疫苗。

“想象一下,如果疫苗补丁可以发送到我们的邮箱最脆弱的人,而不是让他们离开他们的家园和风险敞口,”Jon pokorski说教授在加州大学圣地亚哥分校纳米工程雅各布斯工程学院,他的团队开发了技术使植入物和微针补丁。

波科尔斯基补充说:“如果诊所能够为那些很难进行第二次注射的人提供一次注射的植入物，这将为更多的人提供保护，我们也将有更好的机会阻止传播。”他也是该校材料发现与设计研究所的创始教员之一。

在测试中，该团队的COVID-19候选疫苗通过植入物、微针贴片或连续两次注射给小鼠注射。这三种方法都能在血液中产生高水平的对抗SARS-CoV-2的中和抗体。

pan-coronavirus疫苗

研究人员发现，这些抗体也能中和SARS病毒。

这一切都归结于附着在纳米颗粒表面的冠状病毒刺突蛋白。Steinmetz的团队选择了其中一个被称为表位的片段，在SARS- cov -2和原始的SARS病毒之间几乎是相同的。

“在另一种致命冠状病毒中保存得如此完好的抗原决定基的中和作用如此深刻，这一事实值得注意，”合著者马修·申(Matthew Shin)说，他是斯坦梅茨实验室的纳米工程博士生。“这给我们带来了一种潜在的泛冠状病毒疫苗的希望，这种疫苗可以为未来的大流行提供保护。”

这种特殊的表位的另一个优点是，它不受迄今为止报道的任何SARS-CoV-2突变的影响。这是因为这个表位来自于刺突蛋白的一个区域，这个区域并不直接与细胞结合。这与目前使用的COVID-19疫苗的表位不同，后者来自刺突蛋白的结合区域。这是一个很多突变发生的区域。其中一些突变使病毒更具传染性。

Steinmetz实验室的博士后研究员、该研究的第一作者Oscar Ortega-Rivera解释说，来自非结合区域的抗原决定簇不太可能发生这些突变。“根据我们的序列分析，我们选择的表位在SARS-CoV-2变异中高度保守。”

奥尔特加-里维拉说，这意味着新的COVID-19疫苗可能对担忧的变体有效，例如，目前正在进行测试，看看它们对Delta变体有什么效果。

即用疫苗