Das Biopharma-Unternehmen Medicago mit Sitz in Quebec (Kanada) produziert und erforscht zusammen mit GlaxoSmithKline (GSK) den virusähnlichen Partikel CoVLP. VLP imitieren die Form und Größe eines Virus, sodass der Körper sie erkennen und eine Immunreaktion auslösen kann. Das Volllängen-Spike-Protein enthält die Aminosäuresubstitutionen R667G, R668S und R670S an der S1/S2-Spaltstelle, sowie die Substitutionen K971P und V972P, um das Protein in der Präfusionskonformation zu stabilisieren. Als Expressionssystem verwendete das Team die pflanzenbasierte Produktionsplattform von Medicago. Diese Produktionsplattform benutzt eine transiente Transfektion von Nicotiana benthamiana, einer verbreiteten australischen Pflanze, und eines modifizierten Agrobacterium-tumefaciens-Vektors. Dieser bringt die fremde episomale DNA in den Zellkern der Pflanze. Diese Plattform wurde auch bereits verwendet, um Hämagglutinin-tragende VLP-Impfstoffe gegen aviäre und saisonale Influenza herzustellen.
Elektronenmikroskopische Untersuchungen ergaben, dass CoVLPs eine ähnliche Größe wie Nanopartikel (80-120 nM) sowie eine ähnliche Gestalt von SARS-CoV-2 aufweise. Sie bestehen aus einer Lipidhülle die von der Plasmamembran der Pflanzenzellen stammt, in der S-Protein-Trimere in hoher Dichte verankert zu sein scheinen. Gelagert werden kann der Impfstoff bei Kühlschranktemperaturen zwischen 2 bis 8°C .
Wie ist die Studienlage?
Am 15. Mai gab das Unternehmen bekannt, dass sein Impfstoffkandidat bereits 10 Tage nach der Verabreichung einer einzigen Dosis bei Mäusen eine positive Antikörperreaktion ausgelöst hat. Der Impfstoff befindet sich seit dem 29. Juni in einer klinischen Phase-I-Studie (NCT04450004). Eine Phase-III-Studie (NCT04636697) startete am 29. November 2020. Am 18. Mai 2021 publizierten die Forscher Ergebnisse der Phase-I-Studie in Nature Medicine. Es handelt sich um den ersten Bericht einer klinischen Studie mit einem pflanzlichen Impfstoffkandidaten für COVID-19. Der CoVLP-Impfstoff wurde allein oder mit AS03- oder CpG1018-Adjuvanzien bei gesunden Erwachsenen im Alter von 18 bis 55 Jahren verabreicht. In die Studie eingeschlossen wurden 180 Probanden (56,7% Frauen und 43,3% Männer) wurden. Das Dosierungsschema betrug zwei Dosen mit 3,75 µg CoVLP mit oder ohne Adjuvans von GSK im Abstand von 21 Tagen.
Ergebnisse
Die untersuchten Formulierungen wurden gut vertragen und unerwünschte Ereignisse nach der Impfung waren im Allgemeinen leicht bis mittelschwer sowie vorübergehend und in den Gruppen, welche Adjuvanzien erhielten, am höchsten. Es gab keinen CoVLP-Dosiseffekt auf Serum-NAbs (neutralisierende Antikörper), aber die Titer stiegen mit beiden Adjuvanzien signifikant an. Unadjuvantierte CoVLP induzierten nach der ersten Dosis keine Antikörperreaktionen. Adjuvantierte CoVLPs zeigten signifikante Effekte: Nach der zweiten Dosis waren die NAbs in den CoVLP + AS03-Gruppen mehr als zehnmal höher als die Titer in den Rekonvaleszenzseren. Darüber hinaus wurden Spike-Protein-spezifische Interferon-γ- als auch Interleukin-4-Zellantworten induziert.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass dieser erste Versuch mit CoVLP allein oder mit CpG1018 oder AS03 als Adjuvans darauf hindeutet, dass dieser aus Pflanzen stammende VLP-Impfstoffkandidat gut vertragen wurde und immunogen war. Seine Immunogenität, insbesondere bei niedrigen Dosen, wurde durch die Anwesenheit eines Adjuvans deutlich erhöht, wobei NAb-Spiegel erreicht wurden, die denen von COVID-19 genesenen Personen ähnlich waren.
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