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Soberana 02 und Abdala: Die weltweit ersten Proteinkonjugat-Impfstoffe gegen COVID-19

COVID-19Soberana 02 und Abdala: Die weltweit ersten Proteinkonjugat-Impfstoffe gegen COVID-19

Die von Kuba verwendete Technologie zur Entwicklung von proteinbasierten Impfstoffen gegen COVID-19 kann auf relativ einfachere Weise zur Entwicklung von Impfstoffen gegen neue mutierte Stämme führen. Die weltweit ersten Protein-Konjugat-Impfstoffe wurden durch Nutzung der RBD-Region (Rezeptorbindungsdomäne) des Spike-Proteins entwickelt, die für das Eindringen von Viren in menschliche Zellen verantwortlich ist. Abgesehen von anderen Vorteilen wie der Stabilität bei 2-8 °C, einer bewährten Technologie, können diese proteinbasierten Impfstoffe relativ einfach angepasst werden, um neue Impfstoffe gegen die mutierten Stämme herzustellen, indem die mutierten RBDs hergestellt werden. Diese mutierten RBDs können als spezifische Impfstoffkandidaten für Hochrisikostämme wie den kürzlich identifizierten Omicron und alle anderen potenziellen Stämme des SARS-CoV-2-Virus verwendet werden. 

Die durch COVID-19 weltweit verursachten Verwüstungen, die zu über 5 Millionen Todesfällen und über 26 Millionen Fällen geführt haben, haben die Forscher und Aufsichtsbehörden dazu veranlasst, eine Notimpfung zum Schutz der menschlichen Bevölkerung einzuführen. Eine Reihe von DNA-basierten (Covishield, Sputnik V usw.) und mRNA-basierten (von Pfizer und Moderna) wurden Menschen verabreicht, um die Auswirkungen der COVID-19-Krankheit zu negieren. Impfstoffe auf Basis des gesamten abgeschwächten Virus (Covaxin/Sinovac) wurden ebenfalls zugelassen und in verschiedene Länder der Welt exportiert. Die Verwendung von Proteinen und/oder Proteinuntereinheiten ist eine weitere Möglichkeit zur Entwicklung von Impfstoffen durch die Einführung eines rekombinanten Proteins in den Körper, um eine Immunantwort hervorzurufen1. Das Protein kann an ein Polysaccharid oder ein anderes Protein eines nicht verwandten Organismus konjugiert werden, um die Immunantwort zu verstärken. Der Vorteil von Impfstoffen auf Protein- und Proteinuntereinheiten-Basis besteht darin, dass die Technologie gut etabliert und bewährt ist, relativ stabil bei 2-8° C, Abwesenheit von lebender viraler DNA oder RNA, daher kein Krankheitsrisiko und geeignet für Menschen mit geschwächtem Immunsystem. Proteinbasierte Impfstoffe lösen jedoch hauptsächlich nur Antikörperreaktionen aus, die manchmal schwach sein können, und daher können Adjuvantien und Auffrischungsdosen erforderlich sein, um ihre Wirksamkeit zu erhöhen. 

In diesem Artikel beschreiben wir die Entwicklung von Soberana 02 und Abdala, den weltweit ersten von Kuba entwickelten Protein-Konjugatimpfstoffen. Beide Impfstoffe waren nach drei Dosen zu mehr als 90 % wirksam2. Der Soberana 02-Impfstoff besteht aus rekombinanter RBD (Rezeptorbindungsdomäne) des Spike-Proteins des SARS-CoV-2-Virus, konjugiert an Tetanustoxoid3. Die RBD wurde in Säugerzellen produziert4. Zwei Dosen Soberana 02 waren sicher und erreichten eine Wirksamkeit von 71 % bei der erwachsenen Bevölkerung im Alter von 19 bis 80 Jahren, während die Verabreichung einer dritten Dosis die Wirksamkeit auf 92.4 % erhöhte.3. Die dritte Dosis war jedoch ein heterologer Impfstoff namens Soberana Plus, der allein aus einem RBD-Dimer bestand. Der Impfstoff zeigte eine hohe Immunogenität, die Entwicklung von RBD-neutralisierenden Antikörpern und löste eine spezifische T-Zell-Antwort aus. Im Fall des Abdala-Impfstoffs wurde das RBD in Hefe (Pichia pastoris) hergestellt und dieser Impfstoff wird intranasal verabreicht4. Die Wirksamkeit des Abdala-Impfstoffs nach drei Dosen beträgt 92.8%. Diese Impfstoffe sind die weltweit ersten konjugierten Impfstoffe und haben sich als wirksam gegen den Delta-Stamm erwiesen.  

Die auf Proteinuntereinheiten basierenden Impfstoffe sind vielversprechend für die Entwicklung zukünftiger Impfstoffe gegen stark mutierte COVID-19-Stämme wie Omicron, über das vor einigen Tagen aus Südafrika berichtet wurde. Omicron hat 15 Mutationen in der RBD-Domäne des Spike-Virus, von denen 2 dem Delta-Stamm gemeinsam sind. Basierend auf den Mutationen, die in der RBD der Omicron-Variante vorhanden sind, kann im geeigneten Wirt entsprechend rekombinantes Protein produziert und in wenigen Wochen ein neuer Impfstoff-Booster-Schuss für die Notfallzulassung und Verwendung vorbereitet werden. 

Unternehmen wie Pfizer5, die den mRNA-Impfstoff entwickelt haben, erwägen den Beginn einer Studie, in der die dritte (Booster-)Impfung ihres mRNA-Impfstoffs zusammen mit ihrem 20-valenten Pneumokokken-Impfstoffkandidaten (20vPnC) verabreicht wird, um die Antikörperreaktion gegen COVID- 19. 

Die von Kuba verwendete Technologie zur Entwicklung von proteinbasierten Impfstoffen gegen COVID-19 kann auf relativ einfachere Weise zur Entwicklung von Impfstoffen gegen neue mutierte Stämme des SARS-CoV-2-Virus führen.  

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References:  

  1. GAVI 2021. Was sind Protein-Untereinheiten-Impfstoffe und wie könnten sie gegen COVID-19 eingesetzt werden? Verfügbar um https://www.gavi.org/vaccineswork/what-are-protein subunit-vaccines-and-how-could-they-be-used-against-covid-19 
  1. Reardon S., 2021. Kubas Wette auf selbst hergestellte COVID-Impfstoffe zahlt sich aus. Natur. Nachrichten. Veröffentlicht am 22. November 2021. DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-021-03470-x 
  1. Toledo-Romani M., 2021. Wirksamkeit und Sicherheit von SOBERANA 02, einem COVID-19-Konjugatimpfstoff in heterologer Drei-Dosis-Kombination. Vordruck medRxiv. Veröffentlicht 06. November 2021. DOI: https://doi.org/10.1101/2021.10.31.21265703 
  1. Yaffe H (31. März 2021). „Kubas fünf COVID-19-Impfstoffe: die ganze Geschichte über Soberana 01/02/Plus, Abdala und Mambisa“. LSE-Blog für Lateinamerika und die Karibik. Abgerufen am 31. März 2021. 
  1. Pfizer 2021. Nachrichten – Pfizer startet Studie zur Untersuchung der gleichzeitigen Verabreichung seines 20-valenten Pneumokokken-Konjugat-Impfstoffkandidaten zusammen mit einer dritten Dosis des Pfizer-Biontech-Covid-19-Impfstoffs bei älteren Erwachsenen. Veröffentlicht am 24. Mai 2021. Verfügbar unter https://www.pfizer.com/news/press-release/press-release-detail/pfizer-initiates-study-exploring-coadministration-its-20 

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Rajeev Soni
Rajeev Sonihttps://www.RajeevSoni.org/
Dr. Rajeev Soni (ORCID ID: 0000-0001-7126-5864) hat einen Ph.D. in Biotechnologie von der University of Cambridge, UK, und verfügt über 25 Jahre Erfahrung in der weltweiten Arbeit in verschiedenen Instituten und multinationalen Unternehmen wie The Scripps Research Institute, Novartis, Novozymes, Ranbaxy, Biocon, Biomerieux und als leitender Forscher im US Naval Research Lab in der Wirkstoffforschung, Molekulardiagnostik, Proteinexpression, biologischen Herstellung und Geschäftsentwicklung.

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