Vakcina u spreju za nos za COVID-19

All approved Covid-19 vaccines so far are administered in the form of injections. What if the cjepiva 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 čulan 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 proteini thereby providing protection. 

Alternativni način sprječavanja ulaska virusa u ljudsko tijelo i isporuke kandidata za cjepivo je korištenje nazalnog puta. Nekoliko je istraživača koristilo sprej za nos¹ koji se sastoji od ljepljivih tvari koje oblažu sluznicu nosa, čime se sprječava ulazak virusa u stanice domaćina. Na primjer, korištenje nanokonjugata kao sprej za nos za isporuku shRNA-plazmida na ciljno mjesto ². Intranazalni put primjene cjepiva protiv COVID-19 istraživali su mnogi istraživači ³. Postoji nekoliko kompanija koje prednjače u korištenju tehnike nazalnog spreja za davanje cjepiva protiv COVID-19. Neke od tih tvrtki koriste atenuirani virus, dok druge koriste vektore na bazi adenovirusa ili vektore gripe u obliku spreja za nos ⁴.  

Tvrtke koje iskorištavaju adenovirus, virus gripe i virus newcastleske bolesti (NDV)^{5, 6} bazirani vektori u formulaciji spreja za nos uključuju Beijing Antai Biol Pharm Enterprise, Kina, dva projekta Acad Mil Sci, Kina, Bharat Biotech-Washington Univ, Indija-SAD, AstraZeneca, Švedska-UK, Altimmune, SAD, Univ Hong Kong, Valavax -Abogn, Kina, Beijin Vantal Biol Pharm, Kina i Sveučilište Lancaster, UK. S druge strane, tvrtke koje koriste atenuirani virus u formulaciji spreja za nos uključuju Codgenix, tvrtku sa sjedištem u New Yorku u suradnji s The Serum Inst of India, Indija, Indian Immunologicals Ltd, Indija, u suradnji sa Sveučilištem Griffith, Australija i Sveučilište Mehmet Ali Aydunar, Turska. Od posebnog su interesa tvrtke koje koriste atenuirani cijeli virus u formulaciji spreja za nos jer će cijeli virus zadržati sposobnost postavljanja imunološkog odgovora na različite antigene prisutne u virusu za razliku od samo određenih proteina koji su ciljani za proizvodnju antitijela kao što je slučaj s cjepivima na bazi adenovirusa, cjepiva protiv gripe i cjepiva na bazi virusa newcastleske bolesti. To bi potencijalno moglo riješiti i nekoliko mutacija kroz koje virus prolazi. U ovom ćemo se članku posebno usredotočiti na razvoj i ispitivanja cjepiva u spreju za nos koje koristi atenuirani virus. 

Prva skupina koja koristi atenuirani virus u spreju za nos su istraživači iz Codagenixa, SAD, čije se cjepivo zove COVI-VAC. Prvi pacijent u randomiziranom, dvostruko slijepom, placebom kontroliranom ispitivanju doziran je u siječnju 2021. Ušli su u suradnju s The Serum Institute of India za proizvodnju ovog cjepiva. Studija povećanja doze osmišljena je za procjenu sigurnosti i podnošljivosti cjepiva na ukupno 48 zdravih dobrovoljaca. Studija će također procijeniti sposobnost cjepiva da generira imunološki odgovor koji će se procijeniti mjerenjem neutralizirajućih protutijela, imuniteta sluznice u dišnim putovima i stanične imunosti. Cjepivo se može lako čuvati u hladnjaku (2-8 C), može se lako primijeniti bez pomoći stručnog osoblja i nadamo se da je dostupno kao jedna doza koja može pružiti zaštitu. To umanjuje potrebu za skladištenjem i transportom na temperaturama ispod nule i može se lako dati velikom broju ljudi odjednom bez potrebe za dodatnom opremom i kvalificiranim osobljem ⁷.  

Druga grupa u Eureka Therapeutics razvila je InvisiMask™, sprej za nos s ljudskim antitijelima koji je uspješno testiran u pretkliničkim studijama na miševima bez značajnih nuspojava. Ljudsko monoklonsko protutijelo veže se na protein S1 Spike (S) virusa SARS-CoV-2 i sprječava njihovo vezanje na receptor angiotenzin-konvertirajućeg enzima 2 (ACE2) na stanicama u gornjim dišnim putevima. Time se sprječava ulazak virusa u ljudske stanice i time sprječava infekcija. Druga ključna značajka ovog cjepiva je da korišteno ljudsko monoklonsko protutijelo može vezati i inhibirati više od 20 varijanti SARS-CoV-2, uključujući visoko zaraznu mutaciju D614G ^8,9.  

Ova cjepiva koja se temelje na intranazalnom putu raspršivanja pružaju izvrstan neinvazivan način davanja cjepiva protiv virusa SARS-CoV-2 i mogu biti od velike pomoći u kontroli pandemije COVID-19. Postoji nekoliko prednosti korištenja spreja za nos za primjenu cjepiva. Cjepivo u spreju za nos pruža dodatnu lokalnu zaštitu na mjestu primjene (mukozni imunitet temeljen na sekretornim IgA i IgM i kao fizička barijera) uz sistemsku zaštitu, u usporedbi s injiciranim cjepivom koje pruža samo sistemsku zaštitu. Osobe koje su primile intramuskularna cjepiva još uvijek mogu imati virus COVID-19 u svojoj nosnoj šupljini i mogu ga prenijeti drugima.  

***

Reference:  

1. Cavalcanti, IDL, Cajubá de Britto Lira Nogueira, M. Farmaceutska nanotehnologija: koji su proizvodi dizajnirani protiv COVID-19?. J Nanopart Res 22, 276 (2020). https://doi.org/10.1007/s11051-020-05010-6 

2. Prospektivno cijepljenje protiv COVID-19 korištenjem shRNA-plazmida-LDH nanokonjugata https://doi.org/10.1016/j.mehy.2020.110084  

3. Pollet J., Chen W. i Strych U., 2021. Rekombinantna proteinska cjepiva, dokazani pristup protiv pandemije koronavirusa. Recenzije napredne dostave lijekova. Svezak 170, ožujak 2021., stranice 71-82. DOI: https://doi.org/10.1016/j.addr.2021.01.001 

4. Forni, G., Mantovani, A., u ime Komisije za COVID-19 Accademia Nazionale dei Lincei, Rim. et al. Cjepiva protiv COVID-19: gdje smo i izazovi koji nas očekuju. Cell Death Differ 28, 626-639 (2021). Objavljeno: 21. siječnja 2021. DOI: https://doi.org/10.1038/s41418-020-00720-9 

5. Sveučilište u Birminghamu 2020. Vijesti – Anti-COVID-19 sprej za nos 'spreman za upotrebu kod ljudi'. Objavljeno 19. studenog 2020. Dostupno online na https://www.birmingham.ac.uk/news/latest/2020/11/anti-covid-19-nasal-spray-ready-for-use-in-humans.aspx  

6. Park J, Oladunni FS., et al 2021. Imunogenost i zaštitna učinkovitost intranazalnog živog atenuiranog cjepiva protiv SARS-CoV-2 u pretkliničkim životinjskim modelima. Objavljeno 11. siječnja 2021. doi: https://doi.org/10.1101/2021.01.08.425974 

7. ClinicalTrial.gov 2020. Sigurnost i imunogenost COVI-VAC-a, živog atenuiranog cjepiva protiv COVID-19. ClinicalTrials.gov Identifikator: NCT04619628. Dostupno online na https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04619628?term=COVI-VAC&cond=Covid19&draw=2&rank=1 

8. Eureka Therapeutics, Inc. 2020. Priopćenje za tisak – Eureka Therapeutics najavljuje uspješne predkliničke rezultate Invisimask™ spreja za nos s ljudskim antitijelima protiv infekcije Sars-cov-2. Objavljeno 14. prosinca 2020. Dostupno od: https://www.eurekatherapeutics.com/media/press-releases/121420/ 

9. Zhang H., Yang Z., et al 2020. Intranazalna primjena SARS-CoV-2 neutralizirajućeg ljudskog antitijela sprječava infekciju kod miševa. Pretisak bioRxiv. Objavljeno 09. prosinca 2020. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.12.08.416677 

***