Étude : Comment lyophiliser un vaccin potentiel contre le COVID-19

Dans Science Advances, les scientifiques rapportent une lyophilisation réussie de liposomes spécialisés qui pourraient être développés pour être utilisés dans de futurs vaccins

BUFFALO, NY — Choses qui sont lyophilisées : Nourriture d’astronaute. Rations d’urgence. Et, peut-être, certains futurs vaccins COVID-19.

La lyophilisation est une méthode pour éliminer l’eau d’un produit. Tout d’abord, vous congelez l’article que vous essayez de déshydrater, ce qui transforme l’eau qu’il contient en glace. Ensuite, vous retirez la glace par un processus appelé sublimation, dans lequel la glace se transforme directement en vapeur sous basse pression.

Dans une nouvelle étude, les scientifiques rapportent qu’ils ont lyophilisé avec succès une formule de vaccin liquide à base de liposomes qui pourrait être développée pour une utilisation potentielle dans les vaccins COVID-19.

Un vaccin utilisant les liposomes lyophilisés est encore loin. Mais si elles sont développées avec succès, les doses déshydratées pourraient être expédiées et stockées à température ambiante, éliminant ainsi les problèmes logistiques associés à certains des vaccins existants les plus populaires contre la maladie.

Les découvertes ont été publié dans Science Advances le 1er décembre, avec les chercheurs en génie biomédical de l’Université de Buffalo Jonathan Lovell et Moustafa Mabrouk comme auteurs principaux et premiers, respectivement.

« Au moment où nous avons commencé ce projet, les premiers vaccins COVID-19 venaient juste d’être déployés, et il y avait beaucoup de nouvelles sur la façon dont ils avaient besoin d’un stockage ultra-froid, et à quel point c’était un énorme défi logistique. Surtout dans les pays à revenu faible ou intermédiaire, il n’est pas toujours possible d’avoir ce type d’infrastructure de réfrigération. Nous avons donc commencé à voir si nous pouvions fabriquer un vaccin COVID-19 thermostable à l’aide d’une plate-forme de vaccin à base de liposomes sur laquelle nous avons travaillé précédemment », explique Lovell, PhD, professeur agrégé SUNY Empire Innovation au département de génie biomédical de l’école UB. of Engineering and Applied Sciences et la Jacobs School of Medicine and Biomedical Sciences de l’UB.

La nouvelle étude se concentre sur une injection de liquide qui se compose d’ingrédients dont de l’eau ; des liposomes spécialisés portant une version produite synthétiquement de la protéine de pointe du virus COVID-19 ; et une petite quantité de sucre, qui aide à protéger la formule pendant le processus de lyophilisation.

Le produit lyophilisé ressemble un peu à de la barbe à papa, de couleur vert menthe.

« En cas de déshydratation, la formule était stable à des températures élevées et nous avons montré qu’elle pouvait résister à des températures ambiantes et même à des températures plus élevées pendant au moins une semaine », explique Mabrouk, doctorant en génie biomédical à l’UB. « Après cela, nous avons reconstitué la formule en ajoutant de l’eau. Lorsque nous l’avons testé sur des souris, cela a induit des réponses anticorps efficaces et offert une protection contre le virus COVID-19. »

Les co-auteurs incluent également Wei-Chiao Huang et Breandan Quinn à UB ; Kevin Chiem et Luis Martinez-Sobrido au Texas Biomedical Research Institute aux États-Unis ; Edurne Rujas à l’Institut de recherche de l’Hôpital pour enfants malades au Canada et à l’Université du Pays basque en Espagne ; Dushyant Jahagirdar et Joaquin Ortega à l’Université McGill au Canada; Meera Surendran Nair, Ruth H. Nissly, Victoria S. Cavener, Nina R. Boyle, Ty A. Sornberger et Suresh V. Kuchipudi à la Pennsylvania State University aux États-Unis ; et Jean-Philippe Julien du Hospital for Sick Children Research Institute et de l’Université de Toronto au Canada.

La recherche a été financée par les National Institutes of Health des États-Unis, le programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de l’Union européenne dans le cadre d’une subvention Marie Sklodowska-Curie, le programme de bourses mondiales CIFAR Azrieli, le programme de bourses de recherche précoce de l’Ontario et le programme des chaires de recherche du Canada.

Les liposomes spécialisés examinés dans l’étude Science Advances font l’objet de recherches pour une utilisation potentielle dans des vaccins contre de multiples maladies. Les liposomes ont été développés à l’origine dans le laboratoire UB de Lovell et ont été licenciés par l’université à POP Biotechnologies, une start-up cofondée par Lovell. (Huang est également un employé de POP Biotechnologies.)

Un vaccin candidat COVID-19 qui repose sur le système d’administration de vaccins à base de liposomes de POP Biotechnologies est en cours d’essais humains en Corée du Sud. Ce candidat vaccin, appelé EuCorVac-19, est en cours de développement par POP Biotechnologies et la société de biotechnologie sud-coréenne EuBiologics. EuCorVac-19 contient des ingrédients légèrement différents de la formule vaccinale étudiée dans le document Science Advances.

“Nous n’avons pas testé la lyophilisation sur le vaccin EuCorVac-19”, a déclaré Lovell. “Cependant, je pense que les données de cette nouvelle étude suggèrent qu’en théorie, la formule EuCorVac-19 peut se prêter à ce type de traitement pour la rendre très thermostable, ce qui profiterait à tout déploiement mondial.”

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