Avaliação da imunogenicidade de uma vacina de subunidade proteica contra a COVID19

Abstract

A COVID19 é uma enfermidade viral de caráter pandêmico, causada pelo agente SARSCoV2. O sítio primário da infecção por esse vírus é o trato respiratório superior, podendo até afetar o trato inferior, desencadeando a Síndrome Respiratória Aguda Grave, potencialmente fatal. Embora existam vacinas contra a COVID19, todas as administradas por via intramuscular falham em induzir respostas locais específicas. Além disso, a diversidade do vírus SARSCoV2 e suas variantes apresentam uma potencial ameaça à eficácia das vacinas. Portanto, vários estudos estão em andamento para explorar diferentes estratégias vacinais, incluindo diferentes formas de administração. No presente estudo, investigamos a imunogenicidade de uma proteína quimérica multiepítopo composta pelas porções das proteínas N45206 e S223514 (rChimera) do SARSCoV2 associada ao adjuvante Alum. A rChimera foi administrada em camundongos C57BL/6 adultos, na dose de 10 µg/animal, tanto por via intramuscular quanto intranasal, seguindo um esquema de imunização com uma dose primária seguida de um reforço no 21º dia. Após o protocolo de imunização, coletamos amostras de soro, lavagem broncoalveolar e baço para avaliar as respostas humorais e celulares específicas aos antígenos S e N do SARSCoV2, bem como uma resposta contra o antígeno rChimera. Por meio de ensaios ELISA indiretos, observamos que camundongos imunizados por via intramuscular apresentam uma maior proporção de anticorpos específicos da classe IgG antiS, além de IgG antiN e rChimera. Quanto à resposta celular, as células T estimuladas com os antígenos, não produziram a citocina IFN? e não alteraram o número e a frequência das células T CD3+CD4+ e CD8+. Ao usar a mesma estratégia de vacinação pela via intranasal, observamos que não houve diferença entre o grupo que recebeu a vacina quando comparado ao grupo de veículos. Para investigar mais o fundo da resposta imunológica nessa via alternativa, aumentamos a dose da proteína rChimera para 20 µg, aplicada nos dias 0 e 21 do esquema de imunização. Observamos que essa abordagem gerou uma resposta sistêmica humoral específica. Em resumo, os resultados deste estudo demonstram a eficácia imunológica da proteína quimérica quando administrada por diferentes vias, especialmente quando aplicada na via de infecção do vírus SARSCoV2. Essas descobertas abrem portas para uma possível candidatura vacinal administrada por uma via capaz de induzir uma resposta de mucosa, além de contar com menor invasividade na aplicação.

Abstract: COVID19 is a pandemic viral disease, caused by the agent SARSCoV2. The primary site of infection by this virus is the upper respiratory tract, which can affect the lower respiratory tract, triggering Severe Acute Respiratory Syndrome, which is potentially fatal. Although there are vaccines against COVID19, all of them administered intramuscularly fail to induce specific local responses. Furthermore, the diversity of the SARSCoV2 virus and its variants poses a potential threat to the effectiveness of vaccines. Therefore, several studies are underway to explore different vaccine strategies, including different forms of administration. In the present study, we investigated the immunogenicity of a multiepitope chimeric protein composed of portions of the N45206 and S223514 (rChimera) proteins of SARSCoV2 associated with the Alum adjuvant. rChimera was administered to adult C57BL/6 mice, at a dose of 10 µg/animal, both intramuscularly and intranasally, following an immunization schedule with a primary dose followed by a booster on the 21st day. After the immunization protocol, we collected samples such as serum, bronchoalveolar lavage and spleen to evaluate the specific humoral and cellular responses to the S and N antigens of SARSCoV2, as well as the response against the rChimera antigen. Using indirect ELISA assays, we observed that mice immunized intramuscularly had a higher proportion of specific antibodies of the IgG antiS class, in addition to IgG antiN and rChimera. As for the cellular response, T cells stimulated with antigens did not produce the cytokine IFN? and did not change the number and frequency of CD3+CD4+ and CD8+ T cells. When using the same intranasal vaccination strategy, we observed that there was no difference between the group that received the vaccine when compared to the vehicle group. To further investigate the immunological response in this alternative route, we increased the dose of rChimera protein to 20 µg, applied on days 0 and 21 of the immunization schedule. We observed that this approach generated a specific systemic humoral response. In summary, the results of this study demonstrate the immunological efficacy of the chimeric protein when administered by different routes, especially when applied to the SARSCoV2 virus infection route. These discoveries open the door to a possible vaccine candidate administered via a route capable of inducing a mucosal response, in addition to being less invasive in application.