Novavax 백신의 작동 원리
으로 조나단 코룸 와 칼 짐머업데이트 : 2020 년 12 월 31 일
메릴랜드에 본사를 둔 회사 Novavax는 NVX-CoV2373 이라는 단백질 기반 코로나 바이러스 백신을 개발했습니다 . 이 백신 은 초기 임상 시험 에서 놀랍도록 높은 수준의 항체를 생산했습니다 . 이 백신은 지난 9 월 영국에서 3 상 임상 시험 에 들어갔고 12 월 말 미국에서 또 다른 임상 시험 에 들어갔다 . 이러한 시험은 백신이 안전하고 효과적인지 여부를 보여줄 것입니다.
코로나 바이러스 단백질
SARS-CoV-2 바이러스에는 인간 세포에 들어가는 데 사용하는 단백질 이 박혀 있습니다. 이러한 소위 스파이크 단백질은 잠재적 인 백신 및 치료 의 유혹적인 표적이됩니다 .
스파이크
스파이크
단백질
유전자
코로나 바이러스
Novavax 백신은 스파이크 단백질에 대한 항체를 만드는 면역 체계를 가르치는 방식으로 작동합니다.
성장하는 스파이크 단백질
백신을 만들기 위해 Novavax 연구원은 수정 된 스파이크 유전자로 시작했습니다. 그들은이 유전자를 바큘로 바이러스라고하는 다른 바이러스에 삽입하여 나방 세포를 감염시킬 수 있도록했습니다. 감염된 세포는 코로나 바이러스 표면 에서처럼 자발적으로 결합하여 스파이크를 형성하는 스파이크 단백질을 생성했습니다.
박테리아 바이러스
진입
세포
DNA
나방
세포
세포
핵
스파이크
단백질
DNA
mRNA
mRNA 번역
3 개의 스파이크
단백질 결합
스파이크
돌출
스파이크
바이러스 단백질을 재배하고 수확하는 유사한 방법이 이미 인플루엔자 및 HPV를 포함한 질병에 대한 허가 된 백신을 만드는 데 사용되고 있습니다.
나노 입자 만들기
연구원들은 나방 세포에서 스파이크 단백질을 수확하여 나노 입자로 조립했습니다. 나노 입자는 코로나 바이러스의 분자 구조를 모방했지만 복제하거나 Covid-19를 유발할 수 없습니다.
나노 입자
박힌
스파이크
스파이크 제시
백신은 팔 근육에 주입됩니다. 각 주사에는 비누 껍질 나무에서 추출한 화합물과 함께 많은 스파이크 나노 입자가 포함됩니다. 이 화합물은 면역 세포를 주사 부위로 끌어 들이고 나노 입자에 더 강하게 반응하도록합니다.
백신
나노 입자
내성 프라이밍
화합물
침입자 탐지
항원 제시 세포라고하는 면역 세포는 백신 나노 입자를 만나서 흡수합니다.
백신
나노 입자
삼킴
백신
항원-
발표
세포
소화
스파이크 단백질
발표
스파이크 단백질
파편
돕는 사람
T 세포
항원 제시 세포는 스파이크 단백질을 찢어 내고 표면에 일부 조각을 표시합니다. 소위 헬퍼 T 세포가 단편을 감지 할 수 있습니다. 단편이 표면 단백질 중 하나에 들어가면 T 세포가 활성화됩니다. 이제 다른 면역 세포를 모집하여 백신에 반응 할 수 있습니다.
항체 만들기
B 세포라고하는 또 다른 유형의 면역 세포도 백신 나노 입자를 만날 수 있습니다. B 세포는 매우 다양한 모양의 표면 단백질을 가지고 있으며, 일부는 스파이크 단백질에 붙을 수있는 올바른 모양을 가질 수 있습니다. B 세포가 달라 붙으면 백신 입자를 내부로 끌어 당겨 표면에 스파이크 단백질 조각을 표시 할 수 있습니다.
스파이크 단백질에 대해 활성화 된 도우미 T 세포가 이러한 단편 중 하나에 걸리면 B 세포가 활성화됩니다. 이제 B 세포는 표면 단백질과 같은 모양을 가진 항체를 증식하고 쏟아냅니다.
활성화 됨
돕는 사람
T 세포
활성화
B 세포
어울리는
표면 단백질
백신
나노 입자
B 세포
비밀
항체
코로나 바이러스 막기
백신 접종을받은 사람이 나중에 코로나 바이러스에 노출되면 항체가 스파이크 단백질에 고정 될 수 있습니다. 코로나 바이러스는 세포에 들어갈 수 없으며 감염이 차단됩니다.
항체
바이러스
감염된 세포 죽이기
Novavax 백신은 감염된 세포를 파괴하여 다른 종류의 보호를 유발할 수도 있습니다. 코로나 바이러스가 침입하면 감염된 세포가 표면에 스파이크 단백질 조각을 놓습니다. 항원 제시 세포는 킬러 T 세포라고하는 일종의 면역 세포를 활성화 할 수 있습니다. 코로나 바이러스에 감염된 세포를 인식 하고 새로운 바이러스를 생산하기 전에 파괴 할 수 있습니다.
항원-
발표
세포
제시
스파이크 단백질
파편
활성화 됨
살인자
T 세포
감염된
세포
처음
죽이기 위해
감염된 세포
바이러스 기억
Novavax의 백신은 Pfizer-BioNTech 및 Moderna 의 백신보다 배포 및 저장이 더 쉽습니다 . 이러한 백신은 냉동 보관해야하지만 NVX-CoV2373은 냉장고에서 최대 3 개월 동안 안정적으로 유지할 수 있습니다. 그러나 백신이 효과가있는 것으로 밝혀지면 과학자들은 백신이 얼마나 오랫동안 보호를 제공하는지 알지 못할 것입니다.
첫 번째 복용량
두 번째 복용량
21 일 후
다른 질병에 대한 단백질 기반 백신처럼 작용한다면 기억 B 세포와 기억 T 세포라는 특수 세포 그룹을 만들 수 있습니다. 이 세포는 코로나 바이러스에 대한 정보를 수년 또는 수십 년 동안 유지하여 새로운 감염에 대한 빠른 반격을 가능하게합니다.
백신 타임 라인
2020 년 1 월 Novavax가 코로나 바이러스 백신 작업을 시작합니다.
메릴랜드에있는 Novavax 실험실의 단백질 구조를 보여주는 화면. Andrew Caballero-Reynolds / Agence France-Presse
5 월 Novavax가 백신에 대한 임상 시험을 시작합니다.
7 월 미국 정부는 백신의 임상 시험 및 제조를 지원하기 위해Novavax에 16 억 달러 를수여했습니다.
8 월 Novavax는남아프리카 공화국에서 2,900 명을 대상으로 2 단계 시험 을시작했습니다.
남아프리카 요하네스 버그에서 주사 준비 중. 주앙 실바 / 뉴욕 타임즈
9 월 Novavax는 영국에서 최대 15,000 명의 자원 봉사자와 함께 3 상 시험 을 시작 합니다. 이 시험은2021 년 초에 결과 를 가져올 것으로 예상됩니다.
12 월 28 일 Novavax는 미국에서 30,000 명을 대상으로 3 상 시험 을시작합니다. 연구에 필요한 용량을 제조하는 데 문제가있어 시험이 지연되었습니다.
2021 년 임상 시험이 성공하면 Novavax는 올해 미국에서 사용하기 위해 1 억 용량을 제공 할 것으로 예상합니다.
출처 : National Center for Biotechnology Information; Nature Reviews Immunology; 과학; Baylor 의과 대학의 Maria Elena Bottazzi; 메릴랜드 대학교 의과 대학 매튜 프리먼.