Please use this identifier to cite or link to this item:
https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/62937
DESENVOLVIMENTO DE UMA VACINA PARA COVID-19 BASEADA EM PLASMÍDEO RECOMBINANTE COMO VETOR VACINAL E AVALIAÇÃO DA EFICÁCIA EM MODELOS EXPERIMENTAIS.
de Azevedo, Patrick Orestes | Date Issued:
2024
Author
Advisor
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brazil
Abstract in Portuguese
O surgimento da pandemia causada pelo coronavírus SARS-CoV-2 impulsionou o
rápido desenvolvimento de vacinas que fossem capazes de contribuir para diminuição
do número de casos e de mortalidade provocada pela doença denominada COVID-19.
Plataformas vacinais até então menos investigadas ganharam destaque, tais como as de
mRNA e DNA, exigindo estudos pré-clínicos para caracterização e validação de
formulações vacinais como candidatas potenciais. O objetivo principal deste estudo foi
o desenvolvimento e testagem de uma formulação vacinal baseada em plataforma de
DNA usando um plasmídeo recombinante contendo o gene codificador da proteína
Spike do SARS-CoV-2 ancestral (pCTV-WS). Utilizando dois modelos para testes pré-
clínicos existentes, camundongos (K18-hACE2) e hamsters foram imunizados com duas
doses do plasmídeo recombinante pCTV-WS construído. Foram avaliados parâmetros
de imunogenicidade e carga viral, além de análises histopatológicas, visando mensurar
os níveis de proteção em relação à linhagem ancestral de Wuhan e as variantes de
preocupação (VOCs) Delta, Gama e Ômicron. A formulação vacinal pCTV-WS induziu
proteção significativa ao desafio com as VOCs avaliadas. O imunizante induziu em
camundongos e hamsters níveis significativos de anticorpos neutralizantes (nAbs) para
o isolado de Wuhan e variante Delta, mas não para as variantes Gama e Ômicron.
Enquanto a proteção foi mediada por nAbs para o isolado de Wuhan e variante Delta, as
células T controlaram a replicação viral e a letalidade em camundongos infectados com
as variantes Gama e Ômicron. Considerando a natureza conservada dos epítopos das
células T CD4+ e T CD8+, corroboramos a hipótese de que a indução de células T
efetoras é um alvo importante para novas vacinas contra as VOCs do SARS-CoV-2
emergentes. Devido à rápida evolução e prevalência da variante Ômicron e suas
subvariantes com maior potencial de escape imunológico, torna-se fundamental
atualizar as vacinas em uso utilizando a proteína Spike de VOCs emergentes para
vacinação de reforço. Nesse contexto, a plataforma de DNA plasmidial mostra-se uma
tecnologia promissora, uma vez que são vacinas de baixo custo e relativamente fáceis de
serem produzidas em escala industrial, além de serem altamente estáveis, facilitando sua
distribuição em países com infraestrutura limitada.
Abstract
The emergence of the pandemic caused by the SARS-CoV-2 coronavirus prompted the
rapid development of vaccines that were capable of contributing to a reduction in the
number of cases and mortality caused by the disease, named COVID-19. Vaccine
platforms that were previously less investigated gained prominence, such as those using
mRNA and DNA, requiring preclinical studies to characterize and validate vaccine
formulations as potential candidates. The main objective of this study was the
development and testing of a vaccine formulation based on a DNA platform using a
recombinant plasmid containing the gene encoding the Spike protein of the ancestral
SARS-CoV-2 (pCTV-WS). Using two existing preclinical testing models, mice (K18-
hACE2) and hamsters were immunized with two doses of the constructed recombinant
pCTV-WS plasmid. Immunogenicity parameters and viral load were evaluated, in
addition to histopathological analyses, aiming to measure the levels of protection in
relation to the ancestral Wuhan strain and variants of concern (VOCs) Delta, Gama and
Omicron. The pCTV-WS vaccine formulation induced significant protection upon
challenge with the VOCs evaluated. The immunizer induced significant levels of
neutralizing antibodies (nAbs) in mice and hamsters for isolates from Wuhan and Delta
but not for the Gama and Omicron variants. While protection was mediated by nAbs for
the Wuhan lineage and Delta variant, T cells controlled viral replication and lethality in
mice infected with the Gama, and Omicron variants. Considering the conserved nature
of CD4+ T and CD8+ T cell epitopes, we corroborate the hypothesis that the induction of
effector T cells is an important target for new vaccines against emerging SARS-CoV-2
VOCs. Due to the rapid evolution and prevalence of the Omicron variant and its
subvariants with greater potential for immune escape, it is essential to update the current
vaccines using the Spike protein from emerging VOCs for booster vaccination. In this
context, the plasmid DNA platform can be a promising technology since they are low-
cost vaccines that are relatively easy to manufacture on an industrial scale, in addition to
being highly stable, facilitating their distribution in countries with limited infrastructure
Share