Značilnosti cepiva Novavax (proteinsko)

Cepivo NVX-CoV2373 (v nadaljevanju: cepivo Novavax) je cepivo ameriškega podjetja Novavax proti COVID-19. Cepivo temelji na nanodelcih z rekombinantnim proteinom bodice virusa SARS-CoV-2. V času pisanja cepivo še ni odobreno v Evropi.

Osnovne značilnosti cepiva

Cepivo Novavax je sestavljeno iz treh ključnih sestavin: rekombinantni protein bodice, polisorbat 80 in adjuvant Matrix-M.

Rekombinantni protein bodice

Protein bodice je antigen, ki ga s cepivom želimo predstaviti imunskemu sistemu. S tega vidika je to cepivo podobno konkurenčnim cepivom, vendar pa je cepivo Novavax eno redkih, ki uporablja očiščen protein neposredno v cepivu (namesto mRNA ali virusnega vektorja). V zaporedje proteina so uvedli dva seta mutacij. Najprej so spremenili tarčno zaporedje za cepitev (682-QQAQ-685), kar onemogoči aktivacijo proteina v našem telesu, z naslednjo spremembo (K986P in V987P) pa so povečali stabilnost strukture. Prilagojen protein je stabilen pri različnih pogojih in je primeren za vzpostavitev imunosti na SARS-CoV-2 [1].

Za pridobivanje proteina so izbrali kulture celic vešče Spodoptera frugiperda (Sf9), saj omogočajo pridobivanje proteina bodice v velikih količinah in s pravilno strukturo. S pomočjo insektnega virusa so v celice vnesli gen za mutiran protein bodice, ki se je nato izražal na površini celic. Celice so razgradili, očistili pridobljen protein bodice in ga uporabili za pripravo cepiva [1, 2].

Polisorbat 80

Polisorbat 80 je neionski detergent, ki se uporablja v živilski industriji, kozmetiki in medicini [3]. V vodnih raztopinah lahko polisorbat 80 spontano tvori micele – 10 nm velike lipidne strukture v obliki valja [4]. V cepivu Novavax te micele služijo kot ogrodje, v katerega se lahko zasidrajo proteini bodice. Tako nastanejo nanodelci veliki okoli 30 nm, ki lahko vsebujejo hkrati tudi do 14 proteinov bodice. Ker nanodelec predstavlja večjo strukturo kot pa sam protein bodice in navzven celo spominja na virus, sproži močnejši imunski odziv in poveča učinkovitost cepiva [4, 5].

Matrix-M

Adjuvanti so sestavine cepiva, ki spodbudijo imunski sistem in povečajo učinkovitost cepiva. Cepivu Novavax je dodan adjuvant Matrix-M, ki je sestavljen iz saponina rastline Quillaja saponaria, holesterola in fosfolipidov. Tvori okrogle kletke podobne velikosti kot nanodelci s proteinom bodice [5, 6].

Klinična preskušanja cepiva

Prva preskušanja varnosti in imunogenosti cepiva Novavax so potekala na miših in pavijanih. Po prejemu 2 odmerkov cepiva so živali proizvedle protitelesa proti proteinu bodice, ki so bila sposobna nevtralizirati divji tip SARS-CoV-2. Tako se virus ni mogel vezati na receptorje na površini celic in jih okužiti. S tem so raziskovalci potrdili delovanje in varnost cepiva, s čimer so prešli na klinična preskušanja na ljudeh [7,8].

1. faza kliničnega preskušanja se je začela maja 2020 v Avstraliji. Sodelovalo je 131 zdravih prostovoljcev, starih od 18 do 59 let. Prvi in drugi odmerek so prejeli 21 dni narazen, pri čemer jih je 83 prejelo cepivo z adjuvantom, 25 brez adjuvanta in 23 placebo. Najbolj pogosta lokalna stranska učinka sta bila bolečina in oteklina na mestu vboda, sistemski stranski učinki pa utrujenost, glavobol in bolečine v mišicah. Stranski učinki so bili v glavnem kratkotrajni in blagi. Cepivo z adjuvantom je sprožilo močnejši imunski odziv in spodbudilo nastanek večje količine protiteles, kot so jih zaznali v krvi posameznikov, ki so preboleli COVID-19. Zaznali so tudi močan odziv T-celic pomagalk tipa 1 [8].

2. fazo kliničnega preskušanja so začeli avgusta 2020 v ZDA in Avstraliji. Sodelovalo je 1256 prostovoljcev, starih od 18 do 84 let, pri čemer jih je 45 % predstavljajo skupino starejših (60-84 let). Sodelujoče so razdelili v 5 skupin, od tega so 4 prejele različne doze cepiva z adjuvantom, 1 pa placebo. Rezultati 2. faze so bili v glavnem enaki kot rezultati 1. faze. Ugotovili so, da je cepivo varno tudi za starejšo populacijo. Stranski učinki so bili pri starejših redkejši in blažji, imunski odziv na cepivo pa je bil nekoliko slabši zaradi staranja imunskega sistema. Ugotovili so, da je nižja doza cepiva (5 µg) bolj primerna kot višja (25 µg), saj pri cepljenih povzroči manj stranskih učinkov, razvije pa se približno enaka količina protiteles [9,10].

3. faza kliničnega preskušanja se je začela septembra 2020 v Združenem kraljestvu. Sodelovalo je več kot 15.000 prostovoljcev, od tega 27 % starih nad 65 let. Polovica sodelujočih je prejela 2 odmerka cepiva, druga polovica dva odmerka placeba. Rezultati preskušanja še niso objavljeni v obliki znanstvenega članka, je pa podjetje Novavax sporočilo, da učinkovitost cepiva proti originalnemu sevu virusa znaša 96,4 %, proti britanski različici pa 86,3 %. Cepivo nudi 100 % zaščito pred hudim potekom COVID-19 [11].

Ostala klinična preskušanja

• Rezultati faze 2b iz Republike Južne Afrike so pokazali, da je učinkovitost cepiva proti južnoafriški različici 55,4 % (za HIV-negativno populacijo) [11].
• V ZDA in Mehiki trenutno še poteka 3. faza kliničnega preskušanja, v kateri sodeluje okoli 30.000 prostovoljcev starejših od 18 let [7].
• Od februarja 2021 v Združenem kraljestvu poteka raziskava, v kateri so prostovoljce cepili s kombinacijo različnih cepiv (Astrazeneca, Pfizer, Moderna in Novavax). Prvi in drugi odmerek sta predstavljali enako ali pa različni cepivi [12].

Viri

1. J. H. Tian, N. Patel, R. Haupt, H. Zhou, S. Weston, H. Hammond, J. Logue, A. D. Portnoff, J. Norton, … G. Smith: SARS-CoV-2 spike glycoprotein vaccine candidate NVX-CoV2373 immunogenicity in baboons and protection in mice. Nat. Commun. 2021, 12(1), str. 1–14.
2. Urgent global health needs addressed by Novavax https://www.novavax.com/our-unique-technology (pridobljeno 3. 5. 2021).
3. Polysorbate 80 - Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Polysorbate_80 (pridobljeno 3. 5. 2021).
4. C. Boutin: NIST Clarifies Structure of Prospective Vaccine for Respiratory Virus | NIST https://www.nist.gov/news-events/news/2020/12/nist-clarifies-structure-prospective-vaccine-respiratory-virus (pridobljeno 3. 5. 2021).
5. S. Bangaru, G. Ozorowski, H. L. Turner, A. Antanasijevic, D. Huang, X. Wang, J. L. Torres, J. K. Diedrich, J. H. Tian, … A. B. Ward: Structural analysis of full-length SARS-CoV-2 spike protein from an advanced vaccine candidate. Science. 2020, 370(6520), str. 1089–1094.
6. J. M. Reimer, K. H. Karlsson, K. Lövgren-Bengtsson, S. E. Magnusson, A. Fuentes, L. Stertman: Matrix-MTM Adjuvant Induces Local Recruitment, Activation and Maturation of Central Immune Cells in Absence of Antigen. PLoS One. 2012, 7(7), str. e41451.
7. Phase 3 trial of Novavax investigational COVID-19 vaccine opens | National Institutes of Health (NIH) https://www.nih.gov/news-events/news-releases/phase-3-trial-novavax-investigational-covid-19-vaccine-opens (pridobljeno 4. 5. 2021).
8. C. Keech, G. Albert, I. Cho, A. Robertson, P. Reed, S. Neal, J. S. Plested, M. Zhu, S. Cloney-Clark, … G. M. Glenn: Phase 1–2 Trial of a SARS-CoV-2 Recombinant Spike Protein Nanoparticle Vaccine. N. Engl. J. Med. 2020, 383(24), str. 2320–2332.
9. Novavax Initiates Phase 2 Portion of Phase 1/2 Clinical Trial of COVID-19 Vaccine | Novavax Inc. - IR Site https://ir.novavax.com/news-releases/news-release-details/novavax-initiates-phase-2-portion-phase-12-clinical-trial-covid (pridobljeno 4. 5. 2021).
10. N. Formica, R. Mallory, G. Albert, M. Robinson, J. S. Plested, I. Cho, A. Robertson, F. Dubovsky, G. M. Glenn: Evaluation of a SARS-CoV-2 Vaccine NVX-CoV2373 in Younger and Older Adults. medRxiv 2021, str. 2021.02.26.21252482.
11. Novavax Confirms High Levels of Efficacy Against Original and Variant COVID-19 Strains in United Kingdom and South Africa Trials | Novavax Inc. - IR Site https://ir.novavax.com/news-releases/news-release-details/novavax-confirms-high-levels-efficacy-against-original-and-0 (pridobljeno 4. 5. 2021).
12. E. Mahase: Covid-19: Moderna and Novavax vaccines to be tested in mixing vaccines trial. BMJ 2021, 372, str. n971.