DOI: https://doi.org/10.1038/s41541-025-01355-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41547962
تاريخ النشر: 2026-01-17
المؤلف: Linda Earnest وآخرون
الموضوع الرئيسي: البحث في فيروس SARS-CoV-2 وCOVID-19
نظرة عامة
تقدم الأبحاث نتائج حول لقاح فيروس شبيه بجزيئات فيروسية (VLP) من نوع ß-SARS-CoV-2 المعاد تركيبه، والذي يتضمن بروتينات الشوكة (S) والغشاء (M) والغلاف (E) المنتجة في مصانع خلايا Vero. بينما كانت لقاحات COVID فعالة في منع الأمراض الشديدة، إلا أنها واجهت صعوبة مع ظهور المتغيرات وتراجع سريع في استجابات الأجسام المضادة. تظهر الدراسة أن لقاح ß-SARS-CoV-2 VLP، عند صياغته مع مواد مساعدة مثل Addavax أو MF59، يستحث استجابات قوية من الأجسام المضادة وخلايا T CD4+، مما يوفر الحماية للفئران ضد العدوى الرئوية الناتجة عن متغيرات Beta وDelta وOmicron BA.5.
بالإضافة إلى ذلك، أشار اختبار تثبيط ارتباط مجال ربط المستقبلات (RBD)-ACE2 المتعدد إلى أن مصل الفئران الملقحة أنتج أجسام مضادة مثبطة مضادة لـ RBD-ACE2 بتركيزات منخفضة (أجسام مضادة محايدة بديلة، sNAb) ضد عدة متغيرات، بما في ذلك Alpha وDelta وBeta وGamma وMu ومتغيرات Omicron الفرعية BA.1 وBA.2 وBA.5 وXBB1.5. ومع ذلك، لم تكشف اختبارات الميكروتثبيط عن sNAb. بشكل عام، يظهر لقاح ß-SARS-CoV-2 VLP مناعة قوية، حيث يستحث استجابات واسعة من الأجسام المضادة وخلايا T، ويقدم تأثيرات وقائية ضد متغيرات SARS-CoV-2 المختلفة.
مقدمة
ظهرت جائحة COVID-19 كأزمة صحية عالمية كبيرة، مما أدى إلى أكثر من 700 مليون إصابة وأكثر من 7 ملايين وفاة بحلول مايو 2023. وقد تميزت الجائحة بظهور متغيرات جديدة تظهر قابلية انتقال معززة وقدرة على التهرب من المناعة الناتجة عن اللقاحات والعدوى السابقة، مما أدى إلى معدلات مرضية ووفيات كبيرة. بينما أظهرت اللقاحات الحالية فعالية في منع الأمراض الشديدة، إلا أن فعاليتها قد تراجعت ضد متغيرات Omicron، وخاصة المتغيرات الفرعية مثل BQ.1.1 وXBB.1.5. تظهر اللقاحات الثنائية المستهدفة لـ Omicron BA.5 وXBB.1.5 وعدًا في استحثاث الأجسام المضادة المحايدة ضد عدة متغيرات من Omicron؛ ومع ذلك، فإن فعاليتها تتراجع ضد متغيرات جديدة مثل LF.7 وNB.1.8.1.
استجابةً للتحديات التي تطرحها هذه المتغيرات، تم تقديم تطوير منصة لقاح جديدة قابلة للتكيف من نوع جزيئات فيروس SARS-CoV-2 (VLP). تستخدم هذه المنصة بروتين متعدد ذاتي الانقسام لإنتاج VLPs التي تتضمن بروتينات هيكلية رئيسية من SARS-CoV-2، بما في ذلك بروتين الشوكة (S) والغلاف (E) والغشاء (M)، والتي تعتبر حاسمة لاستحثاث استجابات مناعية وقائية. يوفر لقاح VLP عدة مزايا على اللقاحات الحالية المعتمدة على mRNA، مثل توصيل بروتينات فيروسية متعددة، وتقليل خطر الأحداث السلبية، وإمكانية توفير مناعة طويلة الأمد دون الحاجة إلى معززات متكررة. تسلط الدراسة الضوء على إمكانيات هذا اللقاح VLP في تحفيز حماية واسعة ضد عدة متغيرات، بما في ذلك Alpha وBeta وDelta وGamma وMu ومتغيرات Omicron الفرعية، مما يلبي الحاجة الملحة لاستراتيجيات تطعيم أكثر فعالية ضد SARS-CoV-2.
طرق
في هذه الدراسة، تم استخدام فيروسين أدينوهما معاد تركيبهما لإنتاج جزيئات فيروسية شبيهة (VLPs). تم تصميم الفيروس الأدينوي الأول، المعروف باسم rAd-ß-S-SARS-CoV-2، ليحتوي على جين ß-S، الذي تم تضخيمه من التركيب الكامل للطول ß-SEM ثم تم استنساخه لاحقًا في نظام التعبير الفيروسي AdEasy. الفيروس الأدينوي الثاني، المسمى rAd-ESPPM-SARS-CoV-2، شمل جينات Wuh-EM التي تم تضخيمها من تركيب جيني صناعي Wuh-SEM-SARS-CoV-2، والذي يحتوي على تسلسل (SPP) يفصل بين جينات E وM. تم تفصيل تسلسلات البرايمر المحددة المستخدمة في هذه التضخيمات في الجدول التكميلي 1.
نتائج
يقدم قسم “النتائج” من ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. يوضح بشكل منهجي النتائج، مع تسليط الضوء على نقاط البيانات والاتجاهات المهمة التي لوحظت خلال الدراسة. غالبًا ما تكون النتائج مصحوبة بتحليلات إحصائية ذات صلة، والتي قد تشمل قيم p، وفترات الثقة، أو أحجام التأثير، للتحقق من النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد يتضمن القسم تمثيلات بصرية مثل الرسوم البيانية أو الجداول لتوضيح البيانات بشكل أكثر فعالية. تساعد هذه الوسائل البصرية في تعزيز فهم القارئ للنتائج وتسهيل المقارنات بين ظروف تجريبية أو مجموعات مختلفة. بشكل عام، تسهم النتائج في الآثار الأوسع للبحث، مما يقترح تطبيقات محتملة أو مجالات لمزيد من التحقيق.
مناقشة
في هذه الدراسة، يظهر المؤلفون فعالية لقاحهم من نوع جزيئات فيروسية شبيهة β-SARS-CoV-2 (VLP)، والذي يظهر استجابات مناعية وقائية واسعة ضد متغيرات SARS-CoV-2 المختلفة، بما في ذلك Omicron BA.5. لقاح، الذي تم صياغته مع إما Addavax أو MF59، استحث استجابات قوية من الأجسام المضادة وخلايا T في الفئران، مع ملاحظة حماية كبيرة ضد العدوى الرئوية من متغيرات Beta وDelta وOmicron. من الجدير بالذكر أن فعالية اللقاح الوقائية لم تعتمد فقط على استجابات الأجسام المضادة المحايدة عالية التركيز (NAb) المستهدفة لمجال ربط المستقبلات (RBD) لبروتين الشوكة، حيث أشارت كل من اختبارات تحييد الفيروس البديل (sVNT) والاختبارات المتعددة إلى استجابات NAb منخفضة التركيز. يقترح المؤلفون أن الميزات الهيكلية لـ VLPs، بما في ذلك الكثافة العالية من الشوكات قبل الانصهار، قد تعزز التعرف المناعي وتساهم في الحماية الملحوظة.
تسلط النتائج الضوء أيضًا على أهمية استجابات خلايا T، وخاصة خلايا T CD4+، في الوساطة للحماية ضد SARS-CoV-2. استحث اللقاح استجابات قابلة للقياس من خلايا T CD8+، على الرغم من أنها كانت إلى حد أقل. يقترح المؤلفون أن تضمين بروتينات فيروسية متعددة في لقاح VLP الخاص بهم قد يسهل استجابات مناعية أوسع، مما قد يوفر مزايا على اللقاحات الحالية التي تستهدف بشكل أساسي بروتين الشوكة. تؤكد الدراسة على الحاجة إلى مزيد من التحقيق في آليات الحماية التي يوفرها لقاح β-SARS-CoV-2 VLP، خاصة فيما يتعلق بتوليد خلايا بلازما طويلة الأمد ودوام استجابات الأجسام المضادة، والتي تعتبر حاسمة للحصول على مناعة فعالة طويلة الأمد ضد المتغيرات الناشئة.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41541-025-01355-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41547962
Publication Date: 2026-01-17
Author(s): Linda Earnest et al.
Primary Topic: SARS-CoV-2 and COVID-19 Research
Overview
The research presents findings on a recombinant ß-SARS-CoV-2 variant virus-like particle (VLP) vaccine, which incorporates the spike (S), membrane (M), and envelope (E) proteins produced in Vero cell factories. While COVID vaccines have been effective in preventing severe disease, they have struggled with variant emergence and rapid waning of antibody responses. The study demonstrates that the ß-SARS-CoV-2 VLP vaccine, when formulated with adjuvants such as Addavax or MF59, elicits robust antibody and CD4+ T cell responses, providing protection in mice against pulmonary infections caused by Beta, Delta, and Omicron BA.5 variants.
Additionally, a multiplex receptor-binding domain (RBD)-ACE2 binding inhibition assay indicated that sera from immunized mice generated low-titer broad inhibitory anti-RBD-ACE2 antibodies (surrogate neutralizing antibodies, sNAb) against multiple variants, including Alpha, Delta, Beta, Gamma, Mu, and Omicron subvariants BA.1, BA.2, BA.5, and XBB1.5. However, microneutralization assays did not detect sNAb. Overall, the ß-SARS-CoV-2 VLP vaccine demonstrates strong immunogenicity, eliciting broad antibody and T cell responses, and offers protective effects against various SARS-CoV-2 variants.
Introduction
The COVID-19 pandemic has emerged as a significant global health crisis, resulting in over 700 million infections and more than 7 million deaths by May 2023. The pandemic has been characterized by the emergence of new variants that exhibit enhanced transmissibility and the ability to evade immunity from vaccines and previous infections, leading to substantial morbidity and mortality. While current vaccines have demonstrated effectiveness in preventing severe disease, their efficacy has diminished against the Omicron variants, particularly subvariants such as BQ.1.1 and XBB.1.5. Bivalent vaccines targeting Omicron BA.5 and XBB.1.5 show promise in eliciting neutralizing antibodies against several Omicron variants; however, their effectiveness is waning against newer variants like LF.7 and NB.1.8.1.
In response to the challenges posed by these variants, the development of a novel adaptable SARS-CoV-2 virus-like particle (VLP) vaccine platform is presented. This platform utilizes a single self-cleaving polyprotein to produce VLPs that incorporate key structural proteins of SARS-CoV-2, including spike (S), envelope (E), and membrane (M) proteins, which are crucial for eliciting protective immune responses. The VLP vaccine offers several advantages over existing mRNA vaccines, such as delivering multiple viral proteins, reducing the risk of adverse events, and potentially providing long-lasting immunity without the need for frequent boosters. The study highlights the potential of this VLP vaccine to induce broad cross-protection against multiple variants, including Alpha, Beta, Delta, Gamma, Mu, and Omicron subvariants, thereby addressing the urgent need for more effective vaccination strategies against SARS-CoV-2.
Methods
In this study, two recombinant adenoviruses were utilized to produce virus-like particles (VLPs). The first adenovirus, referred to as rAd-ß-S-SARS-CoV-2, was engineered to contain the ß-S gene, which was amplified from the full-length ß-SEM construct and subsequently subcloned into the AdEasy adenoviral expression system. The second adenovirus, designated rAd-ESPPM-SARS-CoV-2, included Wuh-EM genes that were amplified from a synthetic Wuh-SEM-SARS-CoV-2 gene construct, featuring a sequence (SPP) that separates the E and M genes. The specific primer sequences used for these amplifications are detailed in Supplementary Table 1.
Results
The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments or analyses. It systematically outlines the outcomes, highlighting significant data points and trends observed during the study. The results are often accompanied by relevant statistical analyses, which may include p-values, confidence intervals, or effect sizes, to validate the findings.
Additionally, the section may include visual representations such as graphs or tables to illustrate the data more effectively. These visual aids serve to enhance the reader’s understanding of the results and facilitate comparisons between different experimental conditions or groups. Overall, the findings contribute to the broader implications of the research, suggesting potential applications or areas for further investigation.
Discussion
In this study, the authors demonstrate the efficacy of their β-SARS-CoV-2 virus-like particle (VLP) vaccine, which shows broad protective immune responses against various SARS-CoV-2 variants, including Omicron BA.5. The vaccine, formulated with either Addavax or MF59, elicited strong antibody and T cell responses in mice, with significant protection observed against lung infections from Beta, Delta, and Omicron variants. Notably, the vaccine’s protective efficacy was not solely dependent on high-titer neutralizing antibody (NAb) responses targeting the receptor-binding domain (RBD) of the spike protein, as both surrogate virus neutralization tests (sVNT) and multiplex assays indicated low-titer NAb responses. The authors suggest that the VLPs’ structural features, including a high density of prefusion spikes, may enhance immune recognition and contribute to the observed protection.
The findings also highlight the importance of T cell responses, predominantly CD4+ T cells, in mediating protection against SARS-CoV-2. The vaccine induced measurable CD8+ T cell responses, although to a lesser extent. The authors propose that the inclusion of multiple viral proteins in their VLP vaccine may facilitate broader immune responses, potentially offering advantages over existing vaccines that primarily target the spike protein. The study underscores the need for further investigation into the mechanisms of protection conferred by the β-SARS-CoV-2 VLP vaccine, particularly regarding the generation of long-lived plasma cells and the durability of antibody responses, which are critical for effective long-term immunity against emerging variants.