Betaalbare coronavaccins om de pandemie aan te pakken

AUSTIN, Texas - Proeven op mensen beginnen voor een goedkoop COVID-19-vaccin om de toegang tot de wereld uit te breiden. Een belangrijke impuls voor de inspanningen om COVID-19 wereldwijd te bestrijden, wordt gegeven door een vaccin dat onlangs is gestart met proeven op mensen in Vietnam en Thailand en waarvoor een klinische studie is gepland in Brazilië; dit belooft een betaalbare vaccinproductie in landen die momenteel afhankelijk zijn van geïmporteerde vaccins.

Het vaccin is het resultaat van een samenwerkingsverband tussen de Universiteit van Texas in Austin, de Icahn School of Medicine van Mount Sinai in New York en wereldwijde partners die geïnteresseerd zijn in het bevorderen van de levering van betaalbare vaccins om de pandemie aan te pakken. Het vaccin, NDV-HXP-S, kan worden opgeslagen bij 2-8 graden Celsius en wordt gemaakt in eieren, een methode die ook wordt gebruikt voor de productie van griepvaccins. Deze factoren betekenen dat er al betaalbare productiecapaciteit bestaat in elk van de landen die bij de proeven betrokken zijn.

Het vaccin maakt gebruik van een sterk gestabiliseerd spike-eiwit van het oppervlak van het coronavirus om het menselijke immuunsysteem te trainen in het herkennen en bestrijden van de infectie. Dit gemodificeerde spike-eiwit, HexaPro genoemd en ontwikkeld door drie faculteitslaboratoria aan de UT Austin, is in eerder onderzoek veelbelovend gebleken voor gebruik in robuuste vaccins. Andere vaccins maken ook gebruik van gestabiliseerde spike-eiwitten, maar dit is het eerste gebruik van HexaPro in een vaccin dat wordt getest op mensen.

(Foto Vivian Abagiu/©The College of Natural Sciences at UT Austin - 2021)

Jason S. McLellan, universitair hoofddocent moleculaire biowetenschappen en andere medewerkers werken in het McLellan Lab aan The University of Texas in Austin op maandag 17 februari 2020

'Mijn team en ik zijn erg blij dat ons tweede generatie gestabiliseerde spike-eiwit deel uitmaakt van dit vaccin,' zei Jason McLellan, een universitair hoofddocent moleculaire biowetenschappen die HexaPro mede heeft ontwikkeld, nadat hij eerder had geholpen bij de ontwikkeling van het spike-eiwit dat nu wordt gebruikt in alle COVID-19-vaccins die inwoners van de VS krijgen. 'Onze hoop is dat het vaccin veilig, doeltreffend en betaalbaar zal zijn, zodat meer mensen over de hele wereld bescherming kunnen krijgen tegen COVID-19.'

Begin 2020 hebben McLellan, die de Welch-leerstoel in chemie bekleedt, en zijn team samen met medewerkers van het Vaccine Research Center van het National Institute of Allergy and Infectious Diseases een versie van het SARS-CoV-2 spike-eiwit ontworpen die gestabiliseerd is om het lichaam te helpen de dreiging te herkennen. In de natuur verandert het spike-eiwit van vorm, waardoor het voor het lichaam moeilijker te herkennen is, dus gebruikte het team twee mutaties om het eiwit in zijn vorm te houden. Deze 2020-versie van het spike-eiwit vormt de basis van alle vaccins die in de Verenigde Staten voor distributie zijn goedgekeurd.

Voortbouwend op dat succes ontwierp het UT Austin-team HexaPro, een nog meer gestabiliseerde versie van dit eiwit - met niet twee maar zes mutaties die als moleculaire nietjes fungeren. Het resultaat is de productie van meer spike-eiwitten om het lichaam te helpen infecties te bestrijden.


(Foto ©The College of Natural Sciences at UT Austin - 2021)

Dit is een 3D-kaart op atomaire schaal, of moleculaire structuur, van Hexapro, een aangepaste versie van het SARS-CoV-2 spike-eiwit, beschreven in een artikel in het tijdschrift Science op 23 juli 2020. Zes belangrijke modificaties, prolines genaamd, zijn aangegeven als rode en blauwe bollen en helpen het eiwit vast te zetten in de prefusie vorm

Tot de grootste obstakels voor massale COVID-19 vaccinatie in landen met lagere inkomens behoren de kosten en opslag. Peter Palese, de Horace W. Goldsmith professor en voorzitter van microbiologie en professor in de geneeskunde aan de Icahn School of Medicine van Mount Sinai, heeft een virus genetisch gemanipuleerd, het Newcastle Disease Virus, om het lichaam te helpen het spike-eiwit van het Texaanse team te herkennen. Andere leden van het Mount Sinai-team zijn Adolfo Garcia-Sastre, professor in de microbiologie, en Florian Krammer, professor in de vaccinologie.

NDV-HXP-S (genoemd naar zowel het Newcastle Disease Virus als HexaPro) wordt geproduceerd volgens dezelfde methode die al sinds de jaren 1950 wordt gebruikt voor griepvaccins, die sneller, goedkoper en minder gecompliceerd is dan de methoden die worden gebruikt voor de productie van diverse toonaangevende COVID-19-vaccins. Het vaccin is ook wekenlang stabiel bij normale koelkasttemperaturen (2-8 graden Celsius), een veel hogere temperatuur dan nodig is voor de toonaangevende mRNA COVID-19-vaccins.

'We zijn getuige van ongekende ongelijkheden in de toegang tot COVID-19-vaccins over de hele wereld,' zei Ilya Finkelstein, universitair hoofddocent aan de afdeling Moleculaire Biowetenschappen, die meewerkte aan de technologie. 'We hebben HexaPro zo ontworpen dat het een stabieler antigeen is. In celkweek vertaalde dit zich in een meer dan vertienvoudigd rendement ten opzichte van de eerste-generatie spikeconstructen die in de huidige vaccins worden gebruikt. Als dit ook geldt voor NDV-HXP-S, zal HexaPro ons een stap dichter brengen bij het aanpakken van de grote ongelijkheid in de toegang tot vaccins.'


(Foto ©The Government Pharmaceutical Organization (GPO) of Thailand - 2021)

Een flesje injectievloeistof met het vaccin NDV-HXP-S. De klinische tests van de COVID-19 vaccin kandidaat NDV-HXP-S, die een belangrijk eiwit bevat ontwikkeld aan de Universiteit van Texas in Austin en begonnen in Thailand in maart 2021

Andere leden van het UT Austin team dat de ontwikkeling van HexaPro leidde zijn Jennifer Maynard, een professor in de Cockrell School of Engineering's McKetta Department of Chemical Engineering, en Ching-Lin Hsieh, een postdoctoraal onderzoeker in het lab van McLellan. 'Dit project is een geweldig voorbeeld van hoe academische onderzoekslaboratoria kunnen samenwerken om in een dringende behoefte te voorzien en bij te dragen aan de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen,' zei Maynard.

Via licentieovereenkomsten met Mount Sinai en UT Austin helpt de wereldwijde organisatie PATH fabrikanten in elk van de drie landen toegang tot het vaccin te krijgen: Het Instituut voor vaccins en medische biologie (IVAC) in Vietnam, de Farmaceutische Organisatie van de regering van Thailand (GPO) en het Butantan-instituut in Brazilië. PATH heeft tijdens de ontwikkeling van het vaccin ook een beperkte rol gespeeld als technisch adviseur, wat aansluit bij het streven van PATH om de levering van betaalbare en toegankelijke vaccins te bevorderen.

Er is een Amerikaanse octrooiaanvraag ingediend voor HexaPro, met de volgende uitvinders: Ching-Lin Hsieh, Jory A. Goldsmith, Jeffrey M. Schaub, Chia-Wei Chou, Andrea M. DiVenere, Kamyab Javanmardi, Hung-Che Kuo, Daniel Wrapp, Patrick O. Byrne, Christy K. Hjorth, Nicole V. Johnson, Nianshuang Wang, Jennifer A. Maynard, Ilya J. Finkelstein en Jason S. McLellan.

De Universiteit van Texas in Austin zet zich in voor transparantie en openbaarmaking van alle mogelijke belangenconflicten. De auteurs dienden de vereiste financiële openbaarmakingsformulieren in bij de universiteit en bezitten intellectuele eigendomsrechten die inkomsten kunnen opleveren uit de ontdekking die in dit onderzoek wordt beschreven.