All approved Covid-19 vaccines so far are administered in the form of injections. What if the ваксини could be conveniently delivered as spray in the nose? If you do not like shots, here may be the good news! Intranasal administration of Covid-19 vaccine through spray could soon be a reality. Currently, many companies are researching on exploiting the nasal route of administration for COVID-19 vaccines, some of which are undergoing clinical trials. This article discusses the progress made in this regard with particular emphasis on the use of attenuated viruses in a nasal spray formulation against COVID-19.
The emergence of COVID-19 as a пандемия triggered frantic research all over the world to combat this pandemic by developing vaccines in a race against time in order to help countries all over the world to return to normalcy as soon as possible. A number of pharmaceutical and biotech companies have been engaged in vaccine development and till date over 300 vaccine projects have been initiated and more than 40 projects are in clinical evaluation while at least 5 of them have been approved as an emergency use authorization in different countries. Vaccines have been made using different approaches such as live attenuate vaccine, mRNA-based vaccine that expresses the Spike protein of the virus as well as Adenovirus based vaccine that expresses several proteins of the virus. All these proteins are expressed by the host and in turn mount an antibody response to the viral протеини thereby providing protection.
Алтернативен начин за предотвратяване на навлизането на вируса в човешкото тяло и доставяне на кандидат за ваксина е да се използва назален път. Няколко изследователи са използвали спрей за нос1 състоящ се от лепкави вещества, които покриват лигавицата на носната слуз, като по този начин предотвратяват навлизането на вируса в клетките на гостоприемника. Например, използването на наноконюгат като спрей за нос за доставяне на shRNA-плазмида до целевото място 2. Интраназален път за прилагане на ваксина срещу COVID-19 е изследван от много изследователи 3. Има няколко компании, които са на преден план в използването на техника за назален спрей за прилагане на ваксини срещу COVID-19. Някои от тези компании използват атенюирания вирус, докато други използват вектори на базата на аденовирус или грип под формата на спрей за нос 4.
Компаниите, които използват аденовируса, вируса, базиран на грип, и вируса на Нюкасълска болест (NDV)5, 6 базирани вектори във формулировка на спрей за нос включват Beijing Antai Biol Pharm Enterprise, Китай, два проекта от Acad Mil Sci, Китай, Bharat Biotech-Washington Univ, Индия-САЩ, AstraZeneca, Швеция-Великобритания, Altimmune, САЩ, Univ Hong Kong, Valavax -Abogn, Китай, Beijin Vantal Biol Pharm, Китай и Lancaster University, UK. От друга страна, компаниите, които използват атенюиран вирус във формулировката на спрей за нос, включват Codagenix, базирана в Ню Йорк компания в сътрудничество с The Serum Inst of India, Индия, Indian Immunologicals Ltd, Индия, в сътрудничество с университета Griffith, Австралия и Мехмет Али Айдунар Univ, Турция. От особен интерес са компаниите, които използват атенюирания цял вирус във формулировка на назален спрей, тъй като целият вирус ще запази способността си да предизвика имунен отговор към разнообразните антигени, присъстващи във вируса, за разлика от само определени протеини, насочени към производството на антитела какъвто е случаят с ваксините, базирани на аденовирус, грип и вирус на Нюкасълска болест. Това потенциално може да се погрижи и за няколкото мутации, през които вирусът претърпява. В тази статия ще се съсредоточим специално върху разработването и изпитанията на ваксината със спрей за нос, която използва атенюирания вирус.
Първата група, която използва атенюиран вирус в назален спрей, са изследователи от Codagenix, САЩ, чиято ваксина е наречена COVI-VAC. Първият пациент в рандомизираното, двойно-сляпо, плацебо-контролирано проучване е дозиран през януари 2021 г. Те влязоха в сътрудничество със Серумния институт на Индия за производството на тази ваксина. Проучването за повишаване на дозата е предназначено да оцени безопасността и поносимостта на ваксината при общо 48 здрави доброволци. Проучването също така ще оцени способността на ваксината да генерира имунен отговор, който ще бъде оценен чрез измерване на неутрализиращи антитела, имунитет на лигавицата в дихателните пътища и клетъчен имунитет. Ваксината може да се съхранява лесно в хладилник (2-8 C), може да се прилага лесно без помощта на квалифициран персонал и се надяваме да се предлага като единична доза, която може да осигури защита. Това облекчава необходимостта от съхранение и транспортиране при минусови температури и може лесно да се дава на голям брой хора наведнъж без нужда от допълнително оборудване и квалифициран персонал 7.
Друга група в Eureka Therapeutics разработи InvisiMask™, спрей за нос срещу човешки антитела, който е тестван успешно в предклинични проучвания при мишки без значителни неблагоприятни ефекти. Човешкото моноклонално антитяло се свързва с протеина S1 Spike (S) на вируса SARS-CoV-2 и предотвратява свързването им с рецептора на ангиотензин-конвертиращия ензим 2 (ACE2) върху клетките в горните дихателни пътища. Това предотвратява навлизането на вируса в човешките клетки и по този начин предотвратява инфекцията. Друга ключова характеристика на тази ваксина е, че използваното човешко моноклонално антитяло може да свърже и инхибира повече от 20 варианта на SARS-CoV-2, включително силно инфекциозната мутация D614G 8,9.
Тези ваксини, базирани на интраназален спрей, осигуряват отличен неинвазивен начин за прилагане на ваксини срещу вируса SARS-CoV-2 и могат да бъдат от голяма помощ при овладяване на пандемията COVID-19. Има няколко предимства от използването на назален спрей за прилагане на ваксината. Ваксината със спрей за нос осигурява допълнителна локална защита на мястото на приложение (имукозен имунитет, базиран на секреторни IgA и IgM и като физическа бариера) в допълнение към системната защита, в сравнение с инжектираната ваксина, която предоставя само системна защита. Хората, на които се прилагат интрамускулни ваксини, все още могат да имат вирус COVID-19 в носната си кухина и да го предават на други.
***
Литература:
- Cavalcanti, IDL, Cajubá de Britto Lira Nogueira, M. Фармацевтични нанотехнологии: кои продукти са създадени срещу COVID-19?. J Nanopart Res 22, 276 (2020). https://doi.org/10.1007/s11051-020-05010-6
- Проспективна ваксинация срещу COVID-19 с помощта на shRNA-плазмид-LDH наноконюгат https://doi.org/10.1016/j.mehy.2020.110084
- Pollet J., Chen W., and Strych U., 2021. Рекомбинантни протеинови ваксини, доказан подход срещу пандемии на коронавирус. Разширени прегледи за доставка на лекарства. Том 170, март 2021 г., страници 71-82. DOI: https://doi.org/10.1016/j.addr.2021.01.001
- Форни, Г., Мантовани, А., от името на Комисията по COVID-19 на Accademia Nazionale dei Lincei, Рим. et al. Ваксини срещу COVID-19: къде сме и предизвикателствата пред нас. Cell Death Differ 28, 626–639 (2021). Публикувано: 21 януари 2021 г. DOI: https://doi.org/10.1038/s41418-020-00720-9
- University of Birmingham 2020. Новини – Спрей за нос против COVID-19 „готов за употреба при хора“. Публикувано на 19 ноември 2020 г. Предлага се онлайн на адрес https://www.birmingham.ac.uk/news/latest/2020/11/anti-covid-19-nasal-spray-ready-for-use-in-humans.aspx
- Park J, Oladunni FS., et al 2021. Имуногенност и защитна ефикасност на интраназална жива атенюирана ваксина срещу SARS-CoV-2 в предклинични животински модели. Публикувано на 11 януари 2021 г. doi: https://doi.org/10.1101/2021.01.08.425974
- ClinicalTrial.gov 2020. Безопасност и имуногенност на COVI-VAC, жива атенюирана ваксина срещу COVID-19. ClinicalTrials.gov Идентификатор: NCT04619628. Предлага се онлайн на https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04619628?term=COVI-VAC&cond=Covid19&draw=2&rank=1
- Eureka Therapeutics, Inc. 2020. Съобщение за пресата – Eureka Therapeutics обявява успешни предклинични резултати от Invisimask™ спрей за нос с човешки антитела срещу инфекция Sars-cov-2. Публикувано на 14 декември 2020 г. Налично от: https://www.eurekatherapeutics.com/media/press-releases/121420/
- Zhang H., Yang Z., et al 2020. Интраназалното приложение на SARS-CoV-2 неутрализиращо човешко антитяло предотвратява инфекцията при мишки. Предварителен печат bioRxiv . Публикувано на 09 декември 2020 г. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.12.08.416677
***
