Pengembangan Kandidat Vaksin Inaktif BBIBP-CorV Yang Berpotensi Mencegah Infeksi SARS-CoV-2

LATAR BELAKANG

Penyakit Coronavirus 2019 (COVID-19), yang disebabkan oleh sindrom pernafasan akut parah coronavirus 2 (SARS-CoV-2), baru-baru ini muncul di seluruh dunia, mengakibatkan 5,2 juta infeksi dan lebih dari 337 ribu kematian di seluruh dunia pada Mei 2020 seperti yang dilaporan oleh WHO (https://covid19.who.int/) dan para peneliti Chan et al., 2020, Chen et al., 2020, Li et al., 2020, Wang et al., 2020, dan Zhu et al. al., 2020. SARS-CoV-2 adalah anggota dari genus Betacoronavirus, terkait erat dengan severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV) dan beberapa virus korona kelelawar (Lu et al., 2020, Tan et al., 2020, Zhou et al. , 2020). Dibandingkan dengan severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV) dan middle east respiratory coronavirus (MERS-CoV), SARS-CoV-2 tampaknya mengalami penularan yang lebih cepat (Chan et al., 2020, Chen et al., 2020), yang mengarah pada permintaan vaksin yang mendesak. Sampai saat ini, tiga kandidat vaksin (termasuk vaksin yang tidak aktif, vaksin vektor adenovirus, dan vaksin DNA) dilaporkan melindungi kera rhesus dari SARS-CoV-2 dengan kemanjuran yang berbeda (Gao et al., 2020, Lurie et al. , 2020, van Doremalen et al., 2020, Yu et al., 2020a). Vaksin inaktif banyak digunakan untuk pencegahan penyakit menular yang baru muncul (Stern, 2020), dan kecepatan pengembangan vaksin jenis ini yang relatif tinggi menjadikannya strategi yang menjanjikan untuk pengembangan vaksin COVID-19. Perlu dicatat bahwa bukti yang muncul telah menunjukkan peningkatan ketergantungan antibodi atau antibody-dependent enhancement (ADE) pada infeksi SARS-CoV (Wang et al., 2016, Yang et al., 2005), yang menunjukkan bahwa perhatian khusus harus diberikan pada evaluasi keamanan di pengembangan vaksin melawan virus corona.

Di sini disampaikan hasil penelitian Hui Wang at al. (2020) yang melaporkan produksi skala percontohan dari kandidat vaksin SARS-CoV-2 yang tidak aktif (BBIBP-CorV) yang menginduksi titer antibodi penawar tingkat tinggi pada tikus, tikus, marmut, kelinci, dan primata bukan manusia (monyet cynomolgus dan kera Makaka rhesus) untuk memberikan perlindungan terhadap SARS-CoV-2. Imunisasi dua dosis menggunakan 2 μg / dosis BBIBP-CorV memberikan perlindungan yang sangat efisien terhadap tantangan virus SARS-CoV-2 secara intratrakeal pada kera Makaka rhesus, tanpa peningkatan infeksi yang bergantung pada antibodi yang terdeteksi. Selain itu, BBIBP-CorV menunjukkan produktivitas yang efisien dan stabilitas genetik yang baik untuk pembuatan vaksin. Hasil studi kandidat vaksin SARS-CoV-2 inaktif (BBIBP-CorV) ini mendukung untuk dilakukan evaluasi lebih lanjut dari BBIBP-CorV dalam uji klinis.

DESAIN DAN PRODUKSI VAKSIN

Hui Wang et al. (2020) telah mengisolasi tiga strain SARS-CoV-2 dari sampel usapan tenggorokan dari tiga pasien yang dirawat di rumah sakit dari wabah COVID-19 baru-baru ini untuk: (a) mengembangkan uji netralisasi in vitro praklinis dan (b) mengembangkan model tantangan untuk kandidat vaksin SARS-CoV-2 inaktif (Lu et al., 2020, Zhu et al., 2020).  Ketiga strain tersebut adalah 19nCoV-CDC-Tan-HB02 (HB02), 19nCoV-CDC-Tan-Strain03 (CQ01), dan 19nCoV-CDC-Tan-Strain04 (QD01), yang tersebar di pohon filogenetik yang dibangun dari semua urutan yang tersedia, menunjukkan cakupan populasi SARS-CoV-2 utama. Khususnya, semua strain ini diisolasi dari sel Vero, yang telah disertifikasi oleh WHO untuk produksi vaksin. Sel Vero, tetapi tidak pada garis sel lain, terinfeksi melalui usap tenggorokan pasien untuk mencegah kemungkinan mutasi selama kultur dan isolasi virus.

Isolat SARS-CoV-2 yang digunakan dalam penelitian ini diberi label. Strain virus diisolasi dari pasien yang terinfeksi yang melakukan perjalanan dari benua / area yang ditunjukkan.

Proliferasi yang sangat efisien dan stabilitas genetik yang tinggi adalah ciri-ciri utama untuk pengembangan vaksin yang tidak aktif.  Hui Wang dkk, 2020 pertama kali menemukan bahwa galur HB02 menunjukkan replikasi paling optimal dan menghasilkan hasil virus tertinggi dalam sel Vero di antara tiga galur virus. Oleh karena itu kami memilih strain HB02 untuk pengembangan lebih lanjut dari vaksin SARS-CoV-2 yang tidak aktif (BBIBP-CorV). Perbandingan sekuens seluruh genom dari galur HB02 dan galur SARS-CoV-2 lainnya dari sumber domestik dan internasional menunjukkan bahwa galur HB02 homolog dengan galur virus lain dan menunjukkan bahwa antigen pelindung utama (protein lonjakan) memiliki 100 % homologi, menunjukkan potensi perlindungan luas terhadap berbagai strain SARS-CoV-2.

Netralisasi Strain SARS-CoV-2 HB02, CQ01, dan QD01 dengan menggunakan sera mencit yang divaksinasi dengan BBIBP-CorV.  Mencit diinjeksi secara intraperitoneal dengan 8 μg / dosis BBIBP-CorV sekaligus, dan diuji kemampuan serumnya untuk menetralkan tiga strain SARS-CoV-2 (n = 5) 14 hari setelah inokulasi.

Parameter Biokimia Serum pada Kera Rhesus setelah Vaksinasi dan Tantangan dengan Virus Hidup

Kera Makaka rhesus diimunisasi dua kali secara intramuskuler pada hari ke 0 dan 14, dan dilakukan uji tantang dengan virus hidup pada hari ke 24. Darah dikumpulkan, dan parameter biokimia serum dipantau pada titik waktu yang berbeda. Glu (glukosa), T-Bil (bilirubin total), ALT (alanine aminotransferase), AST (aspartate aminotransferase), ALP (alkaline phosphatase), γ-GT (γ-glutamyl transpeptidase), TP (protein total), Alb (albumin), TG (trigliserida), TC (kolesterol total), CREA (kreatinin), UA (asam urat), UREA (urea darah), CK (kreatin kinase), LDH (laktat dehidrogenase).

Untuk mendapatkan stok virus yang disesuaikan untuk produktivitas tinggi, strain HB02 dimurnikan dan diinululasikan ke dalam sel Vero untuk menghasilkan stok P1.  Stok P1 dikultur secara adaptif, dipasase, dan diperbanyak pada sel Vero. Strain setelah adaptasi selama tujuh generasi (BJ-P-0207) digunakan sebagai benih asli (BJ-P1) untuk meproduksi vaksin.  Untuk mengevaluasi stabilitas genetik, tiga bagian lagi dilakukan untuk mendapatkan stok P10.  Kemudian diurutkan seluruh genom strain HB02 dan stok P10 dengan analisis sekuensing mendalam, dan hasilnya menunjukkan bahwa homologi sekuensnya lebih dari 99,95%. Lebih lanjut, tidak ada variasi asam amino yang ditemukan dalam sekuens lengkap, termasuk posisi di dekat lokasi pembelahan furin, dalam stok P10. Hasil ini menunjukkan stabilitas genetik yang tinggi dari strain HB02, yang bermanfaat untuk perkembangan selanjutnya.

Untuk pembuatan yang sangat efisien, telah ditetapkan strategi untuk produksi stok BBIBP-CorV berdasarkan carrier (pembawa) baru dalam tabung reaktor.  Analisis kinetik pertumbuhan stok P7 dalam sel Vero menunjukkan bahwa virus stok dapat bereplikasi secara efisien dan mencapai titer puncak lebih dari 7,0 log10 CCID50 dalam 48-72 jam pasca infeksi atau hour post-infection (hpi) pada multiplikasi infeksi atau multiplicities of infection (MOI) 0,01-0,3. Untuk menonaktifkan produksi virus, β-propionolakton dicampur secara menyeluruh dengan larutan virus yang dipanen dengan perbandingan 1: 4.000 pada 2 °C - 8 °C. Inaktivasi tiga batch virus menghilangkan infektivitas virus, memvalidasi stabilitas yang baik, dan pengulangan proses inaktivasi.  Pada analisis Western blot menunjukkan bahwa stok vaksin mengandung protein struktural virus (antigen pelindung).

IMMUNOGENISITAS BBIBP-CorV

Untuk menilai imunogenisitas BBIBP-CorV, mencit BALB / c disuntik dengan program imunisasi yang berbeda dan berbagai dosis (2, 4, atau 8 μg / dosis) vaksin yang dicampur dengan bahan adjuvan aluminium hidroksida. Pada kelompok imunisasi satu dosis, tikus diberikan secara intraperitoneal dosis tinggi (8 μg / dosis), sedang (4 μg / dosis), atau rendah (2 μg / dosis) dosis BBIBP-CorV pada hari 0 (D0), dan tingkat antibodi netralisasi (NAb) pada 7, 14, 21, dan 28 hari setelah injeksi dievaluasi. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa tingkat serokonversi pada kelompok dosis tinggi, menengah, dan rendah mencapai 100% pada 7 hari setelah imunisasi, dan efek imunisasi tergantung pada waktu. Kadar NAb pada hari ke-7, 14, dan 21 pada kelompok dosis rendah dan sedang menunjukkan variasi yang signifikan, sedangkan tidak ada variasi yang signifikan antara 21 dan 28 hari yang diamati. Pada kelompok dosis tinggi, variasi yang signifikan hanya diamati antara 7 dan 14 hari.

Imunisasi BBIBP-CorV Menghasilkan Respons Antibodi yang Menetralkan pada Hewan Berbeda dengan Dosis dan Program Imunisasi Berbeda

Titer antibodi netralisasi mencit atau neutralization antibody (NAb) dengan imunisasi satu dosis (D0). Mencit diinjeksi secara intraperitoneal dengan dosis tinggi (8 μg / dosis), sedang (4 μg / dosis), atau rendah (2 μg / dosis) vaksin, dan kadar NAb pada 7 hari, 14 hari, 21 hari, dan 28 hari. setelah imunisasi pertama diuji dengan metode mikrotitrasi (n = 10).

Titer NAb dengan program interval imunisasi yang berbeda melalui imunisasi dua dosis. Mencit diinjeksi secara intraperitoneal dengan imunisasi dua kali (D0 / D7; D0 / D14; D0 / D21), dan kadar NAb 7 hari setelah imunisasi kedua diuji dengan metode mikrotitrasi (n = 10).

Titer antibodi netralisasi mencit dengan imunisasi tiga dosis (D0 / D7 / D14). Mencit diinokulasi secara intraperitoneal dengan dosis vaksin tinggi (8 μg / dosis), sedang (4 μg / dosis), atau rendah (2 μg / dosis) pada hari ke 0, 7, dan 14, dan kadar NAb pada 7, 14, 21, dan 28 hari setelah imunisasi pertama diuji dengan metode mikrotitrasi (n = 10).

Tingkat antibodi netralisasi mencit dengan program imunisasi yang berbeda. Mencit diinjeksi secara intraperitoneal dengan dosis tinggi (8 μg / dosis), sedang (4 μg / dosis), atau rendah (2 μg / dosis) vaksin dengan menggunakan satu dosis (D0), dua dosis (D0 / D21), dan program imunisasi tiga dosis (D0 / D7 / D14), dan kadar NAb pada 28 hari setelah imunisasi pertama diperiksa dengan metode mikrotitrasi (n = 10).

Kelinci (n = 5), marmot (n = 10), tikus (n = 10), dan mencit (n = 10) diimunisasi dengan dosis tinggi (8 μg / dosis), dosis sedang (4 μg / dosis) , atau dosis rendah (2 μg / dosis) vaksin dengan imunisasi satu dosis (D0), dan kadar NAb pada 21 hari setelah imunisasi pertama diuji dengan metode mikrotitrasi.

Monyet Cynomolgus (n = 10), kelinci (n = 5), marmot (n = 10), tikus (n = 10), dan mencit (n = 10) diimunisasi dengan tinggi (8 μg / tidak) , vaksin dosis menengah (4 μg / dosis), dan rendah (2 μg / dosis) dengan imunisasi tiga dosis (D0 / D7 / D14), dan kadar NAb pada 21 hari setelah imunisasi pertama diuji dengan metode mikrotitrasi.

Pada kelompok imunisasi dua dosis, dilakukan program imunisasi yang berbeda (interval D0 / D7, D0 / D14, dan D0 / D21) di mana dua imunisasi masing-masing pada hari 0/7, hari 0/14, dan hari 0/21.  Seropositif kelompok dosis tinggi, sedang, dan rendah dari ketiga program imunisasi mencapai 100% pada 7 hari setelah imunisasi kedua.  Imunogenisitas program imunisasi dua dosis secara signifikan lebih tinggi daripada program imunisasi satu dosis pada kelompok dosis tinggi dan menengah. Selain itu, penggunaan interval D0 / D21 memperoleh kadar NAb tertinggi pada 7 hari setelah imunisasi kedua.

Pengujian imunogenisitas dari program imunisasi tiga dosis, di mana tikus diberikan secara intraperitoneal dosis tinggi (8 μg / dosis), sedang (4 μg / dosis), atau rendah (2 μg / dosis) vaksin pada hari ke 0 , 7, dan 14. Kadar NAb untuk semua kelompok ditentukan pada hari ke 7, 14, 21, dan 28, dan tingkat serokonversi pada ketiga kelompok mencapai 100% pada hari ke 7 setelah imunisasi pertama (Gambar 2C; Tabel S1). Hasil penelitian menunjukkan bahwa program imunisasi tiga dosis (D0 / D7 / D14) menghasilkan kadar NAb yang lebih tinggi daripada program satu dosis (D0) pada ketiga kelompok pada hari ke 28. Selain itu, telah dianalisis kadar NAb pada tikus dengan vaksin dosis tinggi, sedang, dan rendah setelah program imunisasi satu dosis (D0), dua dosis (D0 / D21), dan tiga dosis (D0 / D7 / D14). dan memeriksa kadar NAb pada 28 hari setelah imunisasi pertama untuk mempertahankan titik awal dan akhir yang sama. Hasil penelitian menunjukkan bahwa imunogenisitas program imunisasi tiga dosis (D0 / D7 / D14) lebih tinggi dibandingkan dengan program imunisasi satu dan dua dosis.

Selanjutnya dilakukan pengukuran imunogenisitas BBIBP-CorV pada model hewan yang berbeda: kelinci, marmut, tikus, dan mencit. Hewan diimunisasi dengan vaksin dosis tinggi (8 μg / dosis), sedang (4 μg / dosis), atau rendah (2 μg / dosis) dengan program imunisasi satu dosis (D0), dan kadar NAb ditentukan pada 21 hari setelah imunisasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa BBIBP-CorV memiliki imunogenisitas yang baik, dan angka serokonversi mencapai 100% pada hari ke 21 setelah imunisasi pada semua model hewan. Pada kelompok imunisasi tiga dosis (D0 / D7 / D14), monyet cynomolgus, kelinci, marmot, tikus, dan mencit diimunisasi dengan tinggi (8 μg / dosis), sedang (4 μg / dosis), atau rendah (2 μg / dosis) dosis vaksin. Angka serokonversi mencapai 100% pada 21 hari setelah imunisasi pada semua model hewan, dan kadar NAb pada 21 hari setelah imunisasi pertama menunjukkan bahwa imunogenisitas program tiga dosis (D0 / D7 / D14) dengan tinggi, sedang, dan dosis rendah lebih tinggi dari pada program satu dosis (D0) pada model kelinci dan marmot.

PERLINDUNGAN PADA HEWAN MODEL PRIMATA BUKAN MANUSIA 

Studi terbaru menunjukkan bahwa kera rhesus yang terinfeksi SARS-CoV-2 mengembangkan infiltrat paru dan lesi histologis (Munster et al., 2020, Shan et al., 2020, Yu et al., 2020b).

Hui Wang et el. (2020) dalam penelitiannya mengevaluasi imunogenisitas dan kemanjuran perlindungan dari BBIBP-CorV pada kera rhesus.  Semua kera diimunisasi dua kali pada hari 0 (D0) dan 14 (D14). Kelompok plasebo diberikan garam fisiologis intramuskular, dan dua kelompok eksperimen disuntik secara intramuskular dengan dosis rendah (2 μg / dosis) atau dosis tinggi (8 μg / dosis) BBIBP-CorV (Gambar 3A). Sebelum tantangan virus pada D24, titer rata-rata geometrik NAb pada kelompok dosis rendah dan dosis tinggi masing-masing mencapai 215 dan 256. Pada D24 (10 hari setelah imunisasi kedua), semua kera ditantang secara intratracheal dengan l0⁶ TCID₅₀ SARS-CoV-2 per monyet dengan anestesi. Suhu tubuh dari kelompok yang divaksinasi dan kelompok plasebo berfluktuasi dalam kisaran normal setelah tantangan virus dari 0 sampai 7 hari postinokulasi (dpi). Selain itu, parameter biokimia serum pada kera rhesus setelah divaksinasi dan ditantang dengan virus hidup tetap konstan. Karena penelitian terbaru menunjukkan bahwa infeksi SARS-CoV-2 tidak mempengaruhi kimiawi darah inang /host (Munster et al., 2020), hasil ini menunjukkan bahwa inokulasi dengan BBIBP-CorV tidak mengakibatkan efek samping pada parameter biokimia serum.

Imunogenisitas dan Khasiat Perlindungan BBIBP-CorV pada Primata Bukan Manusia

Strategi eksperimental.

Kera diimunisasi dua kali dengan 2 μg / dosis (n = 4) atau 8 μg / dosis (n = 4) dari BBIBP-CorV atau plasebo (n = 2). Titer NAb diukur.

Pada efikasi perlindungan dari BBIBP-CorV ditantang dengan SARS-CoV-2 pada 10 hari setelah imunisasi kedua dievaluasi pada kera. Perubahan tanda klinis (suhu, ^oC) dicatat. Ditemukannya virus pada usap tenggorokan dan anal yang diperoleh dari kera pada hari ke 3, 5, dan 7 pasca inokulasi.

Ditemukannya virus dalam ketujuh lobus paru yang dikumpulkan dari semua kera pada hari ke 7 pasca inokulasi ditentukan dengan menggunakan metoda RT-PCR. Semua data disajikan sebagai rata-rata ± SEM dari empat percobaan independen untuk kelompok BBIBP-CorV dan dua percobaan independen untuk kelompok placebo..

Ktika diamati perubahan histopatologi paru-paru kera pada hari ke 7 pasca inokulasi, semua kera yang mendapat vaksinasi menunjukkan paru normal dengan pneumonia interstisial ringan fokal pada beberapa lobus.

Data Individu untuk Suhu, Ditemukannya virus, dan Berat Badan Hewan dalam Evaluasi Khasiat dan Keamanan

Dilakukan pengumpulan data suhu individu, adanya virus dalam tenggorokan dan usap dubur yang digunakan dalam evaluasi efikasi primata bukan manusia. Berat badan individu tikus (n = 5) dan monyet cynomolgus (n = 10) dalam evaluasi keamanan.

Hui Wang et al. (2020) selanjutnya menguji adanya virus di tenggorokan dan sampel dari dubur kera dengan menggunakan RT-PCR.  Semua kera plasebo menunjukkan dan mempertahankan adanya virus yang tinggi selama seluruh periode evaluasi setelah tantangan virus pada sampel usapan tenggorokan dan dubur. Sebaliknya, adanya virus di usapan tenggorokan dari kelompok dosis rendah memuncak (5,33 log10 salinan / mL) pada 5 dpi dan kemudian menurun menjadi 1,12 log10 salinan / mL pada 7 dpi, yang secara signifikan lebih rendah dibandingkan kelompok plasebo. Secara khusus, di antara empat kera dalam kelompok dosis rendah, tiga menunjukkan tidak terdeteksi adanya virus pada 7 dpi. Usap tenggorokan dari keempat kera dalam kelompok dosis tinggi tidak terdeteksi adanya virus. Lebih lanjut, tidak terdeteksi adanya virus pada usapan dubur dari dua (dari empat) kera dalam kelompok dosis tinggi.

Pada 7 dpi, semua hewan disuntik mati untuk menentukan adanya virus pada jaringan paru dan untuk pemeriksaan patologis. Tidak ada kera dalam kelompok dosis rendah dan dosis tinggi adanya virus pada lobus paru, yang berbeda signifikan dengan hasil pada kelompok plasebo. Pada kelompok plasebo, terdeteksi adanya virus yang tinggi di paru kiri bawah, paru kanan bawah, dan paru aksesori kanan, dan hasil analisis histologi patologis menunjukkan adanya pneumonia interstisial yang parah. Yang perlu diperhatikan, hanya 3 dari 7 bagian lobus paru yang terdeteksi mengalami infeksi pada kelompok plasebo, kemungkinan karena infeksi virus pada lobus paru berubah secara dinamis.  Lebih lanjut, semua kera yang mendapat vaksinasi menunjukkan paru-paru normal dengan perubahan histopatologi fokal ringan pada beberapa lobus, yang menunjukkan vaksinasi BBIBP-CorV secara efisien dapat memblokir infeksi penyakit SARS-CoV-2 dan COVID-19 pada monyet. Pada 7 dpi, kera yang ditretmen dengan plasebo menghasilkan titer antibodi netralisasi tingkat rendah dengan titer 1:16, sedangkan kadar NAb kera yang divaksinasi paling tinggi pada 1: 2.048 (rata-rata 1: 860) pada kelompok dosis tinggi dan 1 : 1.024 pada kelompok dosis rendah (rata-rata 1: 512).  Secara keseluruhan, semua hasil ini menunjukkan bahwa BBIBP-CorV dosis rendah dan dosis tinggi memberikan perlindungan yang sangat efisien terhadap SARS-CoV-2 pada kera tanpa terlihat terjadi peningkatan infeksi yang bergantung pada antibodi.

UJI KEAMANAN

Pertama dilakukan percobaan injeksi intramuskular tunggal pada tikus Sprague-Dawley untuk mengevaluasi toksisitas akut BBIBP-CorV. Dalam penelitian ini, 20 ekor tikus dibagi menjadi dua kelompok (n = 10, 5 / jenis kelamin) dan diinjeksi secara intramuskular dengan BBIBP-CorV dosis 3x (8 μg / dosis, 24 μg / tikus) dan larutan garam fisiologis sebagai kontrol. Setelah inokulasi, semua tikus diamati secara kontinyu selama 14 hari dan dilakukan eutanasia pada hari ke 15 untuk menilai anatomi sistematik dan untuk pengamatan umum. Tidak ada kasus kematian atau kematian yang akan datang atau tanda-tanda klinis yang jelas terlihat pada empat kelompok selama 14 hari berturut-turut setelah inokulasi vaksin. Selain itu, tidak ada perbedaan yang signifikan dalam berat badan atau keadaan makan antara kelompok eksperimen dan kelompok kontrol. Tidak ada perubahan histopatologi yang diamati setelah eutanasia. Khususnya, dosis maksimum yang dapat ditoleransi atau maximum tolerated dose (MTD) yang digunakan untuk injeksi intramuskular tunggal pada tikus adalah 24 μg / tikus, yang setara dengan 900 kali dosis pada manusia, menunjukkan potensi keamanan yang baik dari BBIBP-CorV pada manusia.

EVALUASI KEAMANAN BBIBP-CORV PADA TIKUS, MARMUT, DAN PRIMATA BUKAN MANUSIA

Pada analisis bobot badan tikus kelompok eksperimen dan kelompok kontrol (n = 5). Rerata bobot tikus jantan dan betina digunakan dalam plot ini.

Pada analisis berat badan marmot pada kelompok eksperimen (0,1 x dosis / marmot, 1 x dosis / marmot) dan kontrol negatif dan kelompok kontrol positif (n = 9).

Pada monyet Cynomolgus disuntik secara intramuskular empat kali pada hari ke-1, 8, 15, dan 22 dengan BBIBP-CorV dosis rendah (2 μg / dosis), sedang (4 μg / dosis), dan tinggi (8 μg / dosis). atau plasebo. Analisis bobot badan monyet cynomolgus (n = 10) pada keempat kelompok. Rata-rata bobot monyet cynomolgus jantan dan betina digunakan dalam plot ini.

Pada analisis hematologi monyet cynomolgus pada keempat kelompok (n = 10). Persentase subset limfosit CD3 +, CD3 + CD4 + (berlabel CD4 +), CD3 + CD8 + (berlabel CD8 +), CD20 +, dan CD3 + CD4 + / CD3 + CD8 + (berlabel CD4 + / CD8 +) dipantau pada hari ke-1 (1 hari sebelumnya). vaksinasi), hari ke 25 (3 hari setelah vaksinasi ketiga), dan hari ke 36 (14 hari setelah vaksinasi keempat).

Pada Sitokin kunci TNF-α, IFN-γ, IL-2, IL-4, IL-5, dan IL-6 diperiksa pada hari ke-1, 1 (hari untuk vaksinasi pertama), 4, 15 , 22, 25, dan 36.

Anafilaksis sistemik akibat BBIBP-CorV kemudian dievaluasi dengan suntikan intramuskular dan intravena pada marmut. Tiga puluh enam ekor marmot jantan dibagi menjadi 4 kelompok (9 / kelompok), kelompok kontrol negatif (saline fisiologis), kelompok kontrol positif (albumin darah manusia, 20 mg / sensitisasi, 40 mg / stimulasi), dosis rendah kelompok (0,1 x dosis / sensitisasi, 0,2 x dosis / stimulasi), dan kelompok dosis tinggi (1 x dosis / sensitisasi, 2 x dosis / stimulasi). Sensitisasi dilakukan pada D1, D3, dan D5. Stimulasi pertama (eksitasi intravena melalui kaki) untuk 3 (dari 9) marmot dari masing-masing kelompok dilakukan pada D19, dan stimulasi sekunder dari hewan yang tersisa dari setiap kelompok (6/9) dilakukan pada D26. Hasil penelitian menunjukkan tidak ada reaksi abnormal selama periode sensitisasi melalui observasi klinis dan pengukuran berat badan marmot. Tidak ada gejala reaksi alergi yang ditemukan pada kelompok kontrol negatif atau kelompok eksperimen pada D19 atau D26.  Anafilaksis kelompok kontrol positif sangat positif (1/6 hewan positif, 3/6 hewan sangat positif, dan 2/6 hewan sangat positif). Sebaliknya, pada kelompok dosis rendah dan tinggi, tidak ditemukan reaksi alergi pada D19 dan D26, dan reaksi alerginya negatif.

Toksisitas jangka panjang BBIBP-CorV diuji menggunakan monyet cynomolgus

Empat puluh monyet cynomolgus (20 / jenis kelamin) dibagi menjadi 4 kelompok (5 / jenis kelamin / kelompok) dan disuntik secara intramuskular dengan larutan kontrol (injeksi garam fisiologis, kelompok 1) atau 2, 4, atau 8 μg BBIBP-CorV (kelompok 2 ke 4) dalam volume 0,5 mL. Hewan-hewan tersebut disuntik sekali seminggu selama 3 minggu terus menerus (total empat kali). Sebanyak 3/5 hewan dari masing-masing jenis kelamin di setiap kelompok dibedah dengan D25, dan sisanya 2/5 hewan dari setiap jenis kelamin di setiap kelompok dibedah dengan D36. Anatomi kasar dievaluasi, dan pemeriksaan histopatologi dilakukan. Tidak ada kasus kematian atau kematian yang akan datang atau kelainan yang signifikan pada indikator fisiologis dan patologis klinis, distribusi subkelompok limfosit (CD3 +, CD3 + CD4 +, CD3 + CD8 +, CD20 +, CD3 + CD4 + / CD3 + CD8 +), sitokin (tumor necrosis factor alpha [TNF -α], interferon [IFN] -γ, interleukin [IL] -2, IL-4, IL-5, dan IL-6), protein c-reaktif, komplemen, atau berat badan diamati pada 2, 4, dan 8 μg / kelompok dosis. Tidak ada kelainan pada anatomi hewan yang dieutanasia pada setiap kelompok yang diberi dosis pada D25 dan D36 yang diamati. Inflamasi granulomatosa diamati pada kelompok 2, 4, dan 8 μg / dosis pada D25 dan tetap pada akhir periode pemulihan (D36), dengan sedikit perbaikan dibandingkan dengan yang diamati pada D25. Hewan hanya menunjukkan iritasi lokal yang ditandai dengan peradangan granulomatosa ringan hingga parah akibat injeksi, tetapi reaksi ini tidak ada pada 2 minggu setelah injeksi. Tingkat efek samping yang tidak diamati ditemukan menjadi 8 μg / dosis dalam percobaan ini.

DISKUSI

Pengembangan vaksin dengan imunogenisitas dan keamanan yang tinggi sangat penting untuk mengendalikan pandemi COVID-19 global dan pencegahan penyakit dan kematian lebih lanjut.  Hui Wang et al. (2020) melaporkan pengembangan kandidat vaksin inaktif SARS-CoV-2, BBIBP-CorV, dan menunjukkan bahwa vaksin tersebut menginduksi antibodi netralisasi tingkat tinggi pada enam spesies mamalia, termasuk tikus, mencit, marmut, kelinci, monyet cynomolgus, dan kera makaka rhesus.  Vaksin BBIBP-CorV bisa melindungi enam spesies hewan itu dari infeksi SARS-CoV-2. Imunisasi dua dosis menggunakan BBIBP-CorV 2 μg / dosis memberikan perlindungan yang sangat efisien terhadap SARS-CoV-2 pada kera makaka rhesus tanpa terlihat adanya ADE atau perburukan imunopatologis.

Sebelum pelaporan hasil studi BBIBP-CorV ini, telah dilaporkan tiga kandidat vaksin melawan SARS-CoV-2, termasuk vaksin vektor adenovirus (ChAdOx1 nCoV-19), vaksin DNA, dan vaksin inaktif (PiCoVacc) (Gao et al., 2020, Lurie et al., 2020, van Doremalen et al., 2020, Yu et al., 2020a). Dalam studi perlindungan, ChAdOx1 nCoV-19 dan vaksin DNA ditantang dengan virus pada saluran pernapasan bagian bawah dan atas, sedangkan PiCoVacc dan BBIBP-CorV diuji secara intratracheal. Terlepas dari cara uji tantang tantang yang berbeda tersebut, perubahan patologis pada jaringan paru-paru diamati di semua kelompok model, dan RNA virus terdeteksi pada usap tenggorokan atau usap hidung, ini menunjukkan bahwa penetapan model uji tantang virus pada hewan telah berhasil dengan baik.  Vaksin vektor adenovirus rekombinan mudah dimanipulasi untuk modifikasi genetik dan mampu mendorong respons imun spesifik antigen yang kuat; tetapi antibodi netralisasi terhadap vektor pembawa virus masih menjadi tantangan (Zhang dan Zhou, 2016).  Vaksin DNA mudah diproduksi dan stabil untuk penyimpanan dengan pemulihan terbatas atau sisa toksisitas; Namun, kekhawatiran tentang imunogenisitas dan keamanannya masih tetap ada (Gary dan Weiner, 2020). Untuk ChAdOx1 nCoV-19, 5 dari 6 lobus paru pada kelompok yang divaksinasi menunjukkan terdeteksi adanya virus (van Doremalen et al., 2020); tetapi untuk BBIBP-CorV, semua kera dalam kelompok dosis rendah dan tinggi tidak menunjukkan terdeteksi adanya virus di lobus paru pada 7 hari setelah inokulasi. Namun demikian, baik BBIBP-CorV dan ChAdOx1 nCoV-19 memberikan perlindungan yang efektif dan mencegah semua kera yang divaksinasi dari pneumonia interstitial virus. Dibandingkan dengan vaksin vektor adenovirus dan vaksin DNA, strategi untuk pengembangan dan produksi vaksin inaktif adalah teknologi konvensional dan matang.  Dalam pengembangan BBIBP-CorV, strain HB02 menghasilkan hasil virus tertinggi dalam sel Vero di antara tiga strain virus kandidat dan tidak memiliki variasi asam amino dalam 10 bagian, menunjukkan stabilitas genetik yang baik. Selain itu, telah ditetapkan strategi untuk produksi stok BBIBP-CorV berdasarkan karier baru dalam tabung reaktor untuk dapat memproduksi dengan sangat efisien. Yang terpenting, imunisasi dua dosis menggunakan BBIBP-CorV dosis rendah (2 μg / dosis) memberikan perlindungan yang sangat efisien terhadap SARS-CoV-2 pada kera Makaka rhesus, yang mungkin bermanfaat bagi penggunaan klinis lebih lanjut dari vaksin inaktif ini dengan efek samping yang lebih sedikit.  Sebagai catatan, efek perlindungan pada saluran pernapasan bagian atas tidak dinilai dalam penelitian ini dan memerlukan evaluasi lebih lanjut.

Jika tidak ada obat antivirus yang efektif untuk melawan SARS-CoV-2, vaksin dengan potensi dan keamanan yang baik akan dibutuhkan untuk menimbulkan kekebalan populasi secara efektif. Pengembangan BBIBP-CorV memberikan solusi potensial untuk pandemi COVID-19.  Saluran tahapan yang digunakan untuk produksi skala pilot BBIBP-CorV juga memperjelas pengembangan vaksin yang cepat untuk melawan virus corona lainnya.  Berdasarkan hasil yang telah disajikan, uji klinis Fase I BBIBP-CorV saat ini sedang berlangsung dan uji klinis Fase II baru-baru ini telah dimulai. Uji klinis ini telah dirancang menggunakan formulasi adjuvan aluminium yang sama dengan yang dijelaskan di sini, dengan tiga kelompok berbeda yaitu kelompok dosis tinggi, sedang, dan rendah untuk mengevaluasi dosis yang sesuai untuk aplikasi klinis lebih lanjut.

REFERENSI

Hui Wang, Yuntao Zhang, Baoying Huang, Wei Deng, Yaru Quan, Wenling Wang, Wenbo Xu, Yuxiu Zhao, Na Li, Jin Zhang, Hongyang Liang, Linlin Bao, Yanfeng Xu, Ling Ding, Weimin Zhou, Hong Gao, Jianing Liu, Peihua Niu, Xioming Yang. 2020. Development of an Inactivated Vaccine Candidate, BBIBP-CorV, with Potent Protection against SARS-CoV-2. 2020. Aug 6. Cell,182 (3). pp.713-721.e9.

Lu, R., X. Zhao, J. Li, P. Niu, B. Yang, H. Wu, W. Wang, H. Song, B. Huang, N. Zhu, et al. Genomic characterisation and epidemiology of 2019 novel coronavirus: implications for virus origins and receptor binding.  Lancet, 395 (2020), pp. 565-574.

Lurie, N., M. Saville, R. Hatchett, J. Halton. Developing Covid-19 Vaccines at Pandemic Speed

N Engl J Med, 382 (2020), pp. 1969-1973.

Q. Gao, L. Bao, H. Mao, L. Wang, K. Xu, M. Yang, Y. Li, L. Zhu, N. Wang, Z. Lv, et al. Rapid development of an inactivated vaccine candidate for SARS-CoV-2. Science (2020), 10.1126/science.abc 1932.

Van Doremalen, T. Lambe, A. Spencer, S. Belij Rammerstorfer, J.N. Purushotham, J.R. Port, V. Avanzato, T. Bushmaker, A. Flaxman, M. Ulaszewska, et al. ChAdOx1 nCoV-19 vaccination prevents SARS-CoV-2 pneumonia in rhesus macaques bioRxiv (2020), 10.1101/2020.05.13.093195

Wang, Q., L. Zhang, K. Kuwahara, L. Li, Z. Liu, T. Li, H. Zhu, J. Liu, Y. Xu, J. Xie, et al. Immunodominant SARS Coronavirus Epitopes in Humans Elicited both Enhancing and Neutralizing Effects on Infection in Non-human Primates. ACS Infect. Dis., 2 (2016), pp. 361-376