Луис Энхуанес из Национального центра биотехнологии в Мадриде, Испания, и его коллеги ранее представили SARS-CoV, у которого отсутствует ген оболочки (или E), в качестве многообещающей вакцины-кандидата. Исследователи показали, что эта вакцина, которую они назвали SARS-CoV,-ΔE был аттенуирован на различных животных моделях, что указывает на то, что белок E необходим для способности вируса вызывать заболевание. Они также продемонстрировали, что вакцинация SARS-CoV-ΔE полностью защищает мышей от заражения вирулентным SARS-CoV, который является летальным для невакцинированных мышей, что позволяет предположить, что это эффективная вакцина.
В этом исследовании исследователи рассмотрели вопрос о стабильности вакцины-кандидата. Для этого они размножили SARS-CoV-ΔE вирус для ряда поколений в клеточных линиях и у мышей, и было обнаружено, что со временем вирус накапливает мутации и возвращается к вирулентному фенотипу.
Изучая коллекцию мутантов, они смогли выявить молекулярную основу реверсии: белок E содержит мотив, называемый связывающим мотивом PDZ или PBM, последовательностью узнавания белок-белок, которая модулирует клеточные пути, важные для репликации вируса, распространения в организме. хозяин и патогенез.
И все реверсированные вирусы включали в геном функциональный PBM, по-видимому, чтобы компенсировать удаление этого мотива с делецией белка E.
Чтобы избежать такой компенсации и обращения к вирулентности, вместо удаления всего гена исследователи ввели небольшие делеции в гене E, которые не разрушали его PBM. Такие мутанты все еще аттенуированы, но, по-видимому, больше не отбираются для включения новых белковых доменов в геном вируса и, таким образом, избегают возврата к вирулентности.
Чтобы создать дополнительную защиту, исследователи ввели мутации в другой ген SARS-CoV, названный nsp1.
Nsp1 был выбран в качестве второй мишени аттенуации, потому что этот ген расположен на удалении от сайта гена E в вирусном геноме, поэтому очень маловероятно, что единичное мутационное событие может восстановить как ген E, так и ген nsp1. -аттенуированные последовательности и тем самым восстанавливают вирулентность.
Исследователи обнаружили, что небольшие делеции только в гене nsp1 привели к появлению ослабленного вируса, который не мог вызывать заболевание, но защищал вакцинированных мышей от заражения вирулентным родительским вирусом.
И когда они протестировали новую вакцину, которая включает небольшие аттенуирующие мутации в генах E и nsp1, они увидели, что она сохраняет аттенуацию после длительного размножения in vitro и in vivo и обеспечивала полную защиту мышей от заражения вирулентным исходным SARS. -CoV.
Исследователи пришли к выводу, что «понимание молекулярных механизмов, ведущих к патогенности, и оценка генетической стабильности вакцины in vivo способствовали рациональному дизайну многообещающей вакцины против SARS-CoV.«Они также предполагают, что» понимание того, как аттенуированный SARS-CoV вернулся к вирулентности, также может быть полезным для разработки вакцины против других соответствующих коронавирусов, таких как MERS-CoV."