Однократная доза терапевтических интерферирующих частиц снижает патогенез и распространение SARS-CoV-2 среди хомяков

В недавнем исследовании, опубликованном в биоRxiv* сервер препринтов, исследователи сообщили, что однократная доза терапевтических интерферирующих частиц (TIP) снижает патогенез тяжелого острого респираторного синдрома коронавируса 2 (SARS-CoV-2) и выделение среди хомяков.

Фон

Значительная трансмиссивность SARS-CoV-2 является одной из основных причин продолжающейся пандемии коронавирусной болезни 2019 (COVID-19). Хотя современные вмешательства, такие как вакцины против COVID-19, предотвращают тяжелые заболевания и смертность, они демонстрируют разную степень эффективности в остановке распространения вируса, скорее всего, из-за недостаточного противовирусного воздействия на слизистую оболочку дыхательных путей. В предыдущих отчетах показано, что парентеральные вакцинации против других вирусов не останавливают выделение или передачу вируса через слизистые оболочки.

Точно так же низкомолекулярные противовирусные препараты, по-видимому, обладают различной эффективностью в остановке передачи респираторных вирусов, даже для SARS-CoV-2, несмотря на успешное снижение патогенеза вирусных заболеваний. Следовательно, терапия, воздействующая на сайты репликации вируса, может быть более эффективной для ограничения передачи респираторного вируса.

Авторы настоящего исследования недавно обнаружили вводимые интраназально TIP на основе информационной рибонуклеиновой кислоты (мРНК), снижающие репликацию SARS-CoV-2 при однократном приеме. Эти TIP продемонстрировали существенный барьер устойчивости и предотвратили тяжелую форму COVID-19 у хомяков.

Об исследовании

Поскольку респираторные ткани для SARS-CoV-2, где существует наибольшее бремя репликации вируса, являются тканями, на которые изначально нацелены ранее разработанные TIP, в текущей работе исследователи изучили возможность вмешательства TIP для снижения SARS-CoV-2. выделение, тем самым ограничивая передачу вируса между хомяками.

Команда использовала модель COVID-19 сирийского золотого хомяка на основе ранее описанной экспериментальной стратегии, чтобы изучить, уменьшают ли TIP передачу SARS-CoV-2. Они подтвердили результаты передачи, полученные с вариантом SARS-CoV-2 Delta (B.1.617.2), в аналогичной оценке передачи у хомяков с использованием архивного штамма SARS-CoV-2 WA-1.

Кроме того, ученые добавили TIP к существующей математической модели вирусной динамики, чтобы проверить, проявляются ли взаимодействия животных, получавших TIP, с уменьшением выделения вируса. Впоследствии они экстраполировали данные о промывании носа от контактных животных, чтобы спрогнозировать продолжительность выделения инфекционного вируса.

Примечательно, что все исследования живых вирусов проводились в Институтах Гладстона или Научно-исследовательском институте Скриппса в изолированных помещениях, отвечающих требованиям уровня биобезопасности 3 (BSL3) или уровня биобезопасности животных 3 (ABSL3) соответственно.

Полученные результаты

Результаты исследования показали, что исходные хомяки, получавшие TIP, выделяли гораздо меньше SARS-CoV-2 при ежедневных промываниях носа, что определялось инфекционным вирусом или вирусной РНК. Более того, их назальная вирусная нагрузка деградировала быстрее. Неожиданно, инфекционный вирус, выделяемый четырьмя из пяти животных, получавших TIP, распадался ниже предела обнаружения (LOD) на пятый день после заражения. С другой стороны, все исходные животные, получавшие контрольное лечение, выделяли высокие титры вируса к 5-му дню. Аналогичным образом, контакты с животными, получавшими TIP, показали более низкое выделение вируса из носа, чем животные, получавшие контрольное лечение.

Кроме того, терапия TIP снизила уровни рибонуклеиновой кислоты (РНК) SARS-CoV-2 более чем на два Log и инфекционную нагрузку SARS-CoV-2 более чем на три Log в легких. В соответствии с более ранними исследованиями, контактные хомяки имели более высокую вирусную нагрузку, чем хомяки-источники, что, вероятно, связано с методом инокуляции.

Согласно результатам исследования, однократная доза липидных наночастиц (LNP) TIP, введенная интраназально, снижает выделение и передачу SARS-CoV-2, защищая контактных животных. Команда предсказала, что, хотя распространение SARS-CoV-2 от клетки к клетке было эффективным, передача TIP между хозяевами будет иметь множество узких мест и будет иметь базовый репродуктивный коэффициент (R₀) << 1.

Исследователи обнаружили, что терапия TIP снижает патогенез SARS-CoV-2, выделение и распространение различных вирусных штаммов, включая последовательность WA-1 и вызывающий озабоченность вариант Delta (VOC). Кроме того, они отметили, что постконтактная терапия TIP инфицированных хомяков снижает передачу за счет снижения продолжительности и уровня выделения вируса как у контактных, так и у исходных животных.

Выводы

Авторы сообщили, что однократная доза TIP после контакта снижает выделение SARS-CoV-2 из носа. Кроме того, через пять дней после заражения у четырех из пяти инфицированных животных выделяется инфекционный вирус ниже порога обнаружения.

Кроме того, TIP уменьшают передачу штамма SARS-CoV-2 WA-1 или варианта Delta от инфицированных к неинфицированным хомякам. По сравнению с животными, содержащимися вместе с инфицированными, необработанными животными, контактные хомяки, содержащиеся вместе с инфицированными, животные, получавшие TIP, показали значительно более низкую вирусную нагрузку, отсутствие тяжелых повреждений легких, снижение воспалительных цитокинов и более короткую продолжительность выделения.

Результаты исследования показали, что TIP являются потенциальной контрмерой для снижения передачи SARS-CoV-2. Исследование показало, что однократная доставка LNP TIP на основе мРНК после воздействия вируса снижает продолжительность и количество выделения SARS-CoV-2. Данные показали, что TIP работают против различных архивных вариантов SARS-CoV-2, то есть WA-1, и более поздних высокопатогенных летучих органических соединений, таких как вариант Delta.

*Важное замечание

bioRxiv публикует предварительные научные отчеты, которые не рецензируются и, следовательно, не должны рассматриваться как окончательные, направляющие клиническую практику/поведение, связанное со здоровьем, или рассматриваться как установленная информация.