1
|
Coria LM, Rodriguez JM, Demaria A, Bruno LA, Medrano MR, Castro CP, Castro EF, Del Priore SA, Hernando Insua AC, Kaufmann IG, Saposnik LM, Stone WB, Prado L, Notaro US, Amweg AN, Diaz PU, Avaro M, Ortega H, Ceballos A, Krum V, Zurvarra FM, Sidabra JE, Drehe I, Baqué JA, Li Causi M, De Nichilo AV, Payes CJ, Southard T, Vega JC, Auguste AJ, Álvarez DE, Flo JM, Pasquevich KA, Cassataro J. A Gamma-adapted subunit vaccine induces broadly neutralizing antibodies against SARS-CoV-2 variants and protects mice from infection. Nat Commun 2024; 15:997. [PMID: 38307851 PMCID: PMC10837449 DOI: 10.1038/s41467-024-45180-8] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Grants] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 02/01/2023] [Accepted: 01/17/2024] [Indexed: 02/04/2024] Open
Abstract
In the context of continuous emergence of SARS-CoV-2 variants of concern (VOCs), one strategy to prevent the severe outcomes of COVID-19 is developing safe and effective broad-spectrum vaccines. Here, we present preclinical studies of a RBD vaccine derived from the Gamma SARS-CoV-2 variant adjuvanted with Alum. The Gamma-adapted RBD vaccine is more immunogenic than the Ancestral RBD vaccine in terms of inducing broader neutralizing antibodies. The Gamma RBD presents more immunogenic B-cell restricted epitopes and induces a higher proportion of specific-B cells and plasmablasts than the Ancestral RBD version. The Gamma-adapted vaccine induces antigen specific T cell immune responses and confers protection against Ancestral and Omicron BA.5 SARS-CoV-2 challenge in mice. Moreover, the Gamma RBD vaccine induces higher and broader neutralizing antibody activity than homologous booster vaccination in mice previously primed with different SARS-CoV-2 vaccine platforms. Our study indicates that the adjuvanted Gamma RBD vaccine is highly immunogenic and a broad-spectrum vaccine candidate.
Collapse
Affiliation(s)
- Lorena M Coria
- Instituto de Investigaciones Biotecnológicas, Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina.
- Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN), Universidad Nacional de San Martín, San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina.
| | - Juan Manuel Rodriguez
- Laboratorio Pablo Cassará, Unidad de I+D de Biofármacos, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, C1440FFX, Argentina
- Fundación Pablo Cassará, Unidad de I+D de Biofármacos, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, C1440FFX, Argentina
| | - Agostina Demaria
- Instituto de Investigaciones Biotecnológicas, Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
- Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN), Universidad Nacional de San Martín, San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
| | - Laura A Bruno
- Instituto de Investigaciones Biotecnológicas, Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
- Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN), Universidad Nacional de San Martín, San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
| | - Mayra Rios Medrano
- Instituto de Investigaciones Biotecnológicas, Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
- Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN), Universidad Nacional de San Martín, San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
| | - Celeste Pueblas Castro
- Instituto de Investigaciones Biotecnológicas, Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
- Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN), Universidad Nacional de San Martín, San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
| | - Eliana F Castro
- Instituto de Investigaciones Biotecnológicas, Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
- Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN), Universidad Nacional de San Martín, San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
| | - Sabrina A Del Priore
- Laboratorio Pablo Cassará, Unidad de I+D de Biofármacos, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, C1440FFX, Argentina
| | - Andres C Hernando Insua
- Laboratorio Pablo Cassará, Unidad de I+D de Biofármacos, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, C1440FFX, Argentina
- Fundación Pablo Cassará, Unidad de I+D de Biofármacos, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, C1440FFX, Argentina
| | - Ingrid G Kaufmann
- Laboratorio Pablo Cassará, Unidad de I+D de Biofármacos, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, C1440FFX, Argentina
| | - Lucas M Saposnik
- Instituto de Investigaciones Biotecnológicas, Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
- Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN), Universidad Nacional de San Martín, San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
| | - William B Stone
- Department of Entomology, College of Agriculture and Life Sciences, Fralin Life Science Institute, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, VA, 24061, USA
| | - Lineia Prado
- Instituto de Investigaciones Biotecnológicas, Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
- Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN), Universidad Nacional de San Martín, San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
| | - Ulises S Notaro
- Centro de Medicina Comparada, ICiVet-Litoral, Universidad Nacional del Litoral-CONICET; Esperanza, Santa Fe, 3080, Argentina
| | - Ayelen N Amweg
- Centro de Medicina Comparada, ICiVet-Litoral, Universidad Nacional del Litoral-CONICET; Esperanza, Santa Fe, 3080, Argentina
| | - Pablo U Diaz
- Centro de Medicina Comparada, ICiVet-Litoral, Universidad Nacional del Litoral-CONICET; Esperanza, Santa Fe, 3080, Argentina
| | - Martin Avaro
- Servicio Virosis Respiratorias, Laboratorio de Referencia de Influenza, SARS-CoV-2 y otros Virus Respiratorios, Centro Nacional de Influenza de OPS/OMS, Departamento de Virología, Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas - ANLIS "Dr. Carlos G. Malbrán". Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, C1282AFF, Argentina
| | - Hugo Ortega
- Centro de Medicina Comparada, ICiVet-Litoral, Universidad Nacional del Litoral-CONICET; Esperanza, Santa Fe, 3080, Argentina
| | - Ana Ceballos
- Facultad de Medicina UBA, Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y SIDA, INBIRS-CONICET, Buenos Aires, Argentina
| | - Valeria Krum
- Laboratorio Pablo Cassará, Unidad de I+D de Biofármacos, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, C1440FFX, Argentina
| | - Francisco M Zurvarra
- Laboratorio Pablo Cassará, Unidad de I+D de Biofármacos, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, C1440FFX, Argentina
- Fundación Pablo Cassará, Unidad de I+D de Biofármacos, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, C1440FFX, Argentina
| | - Johanna E Sidabra
- Laboratorio Pablo Cassará, Unidad de I+D de Biofármacos, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, C1440FFX, Argentina
| | - Ignacio Drehe
- Laboratorio Pablo Cassará, Unidad de I+D de Biofármacos, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, C1440FFX, Argentina
| | - Jonathan A Baqué
- Laboratorio Pablo Cassará, Unidad de I+D de Biofármacos, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, C1440FFX, Argentina
| | - Mariana Li Causi
- Laboratorio Pablo Cassará, Unidad de I+D de Biofármacos, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, C1440FFX, Argentina
| | - Analia V De Nichilo
- Laboratorio Pablo Cassará, Unidad de I+D de Biofármacos, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, C1440FFX, Argentina
- Fundación Pablo Cassará, Unidad de I+D de Biofármacos, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, C1440FFX, Argentina
| | - Cristian J Payes
- Laboratorio Pablo Cassará, Unidad de I+D de Biofármacos, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, C1440FFX, Argentina
| | - Teresa Southard
- Department of Entomology, College of Agriculture and Life Sciences, Fralin Life Science Institute, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, VA, 24061, USA
| | - Julio C Vega
- Laboratorio Pablo Cassará - I+D+i, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, C1408GBV, Argentina
| | - Albert J Auguste
- Department of Entomology, College of Agriculture and Life Sciences, Fralin Life Science Institute, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, VA, 24061, USA
- Center for Emerging, Zoonotic, and Arthropod-borne Pathogens, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, VA, 24061, USA
| | - Diego E Álvarez
- Instituto de Investigaciones Biotecnológicas, Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
- Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN), Universidad Nacional de San Martín, San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
| | - Juan M Flo
- Laboratorio Pablo Cassará, Unidad de I+D de Biofármacos, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, C1440FFX, Argentina
| | - Karina A Pasquevich
- Instituto de Investigaciones Biotecnológicas, Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
- Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN), Universidad Nacional de San Martín, San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
| | - Juliana Cassataro
- Instituto de Investigaciones Biotecnológicas, Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina.
- Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN), Universidad Nacional de San Martín, San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina.
| |
Collapse
|
2
|
Pasquevich KA, Coria LM, Ceballos A, Mazzitelli B, Rodriguez JM, Demaría A, Pueblas Castro C, Bruno L, Saposnik L, Salvatori M, Varese A, González S, González Martínez VV, Geffner J, Álvarez D, Feleder E, Halabe K, Perez Lera PE, de Oca FM, Vega JC, Lombardo M, Yerino GA, Fló J, Cassataro J. Safety and immunogenicity of a SARS-CoV-2 Gamma variant RBD-based protein adjuvanted vaccine used as booster in healthy adults. Nat Commun 2023; 14:4551. [PMID: 37507392 PMCID: PMC10382514 DOI: 10.1038/s41467-023-40272-3] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 02/17/2023] [Accepted: 07/20/2023] [Indexed: 07/30/2023] Open
Abstract
A Gamma Variant RBD-based aluminum hydroxide adjuvanted vaccine called ARVAC CG was selected for a first in human clinical trial. Healthy male and female participants (18-55 years old) with a complete COVID-19-primary vaccine scheme were assigned to receive two intramuscular doses of either a low-dose or a high-dose of ARVAC CG. The primary endpoint was safety. The secondary objective was humoral immunogenicity. Cellular immune responses were studied as an exploratory objective. The trial was prospectively registered in PRIISA.BA (Registration Code 6564) and ANMAT and retrospectively registered in ClinicalTrials.gov (NCT05656508). Samples from participants of a surveillance strategy implemented by the Ministry of Health of the Province of Buenos Aires that were boosted with BNT162b2 were also analyzed to compare with the booster effect of ARVAC CG. ARVAC CG exhibits a satisfactory safety profile, a robust and broad booster response of neutralizing antibodies against the Ancestral strain of SARS-CoV-2 and the Gamma, Delta, Omicron BA.1 and Omicron BA.5 variants of concern and a booster effect on T cell immunity in individuals previously immunized with different COVID-19 vaccine platforms.
Collapse
Affiliation(s)
- Karina A Pasquevich
- Instituto de Investigaciones Biotecnológicas, Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina.
- Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN), Universidad Nacional de San Martín, San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina.
| | - Lorena M Coria
- Instituto de Investigaciones Biotecnológicas, Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
- Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN), Universidad Nacional de San Martín, San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
| | - Ana Ceballos
- Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y SIDA, INBIRS-CONICET, Facultad de Medicina UBA, Buenos Aires, Argentina
| | - Bianca Mazzitelli
- Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y SIDA, INBIRS-CONICET, Facultad de Medicina UBA, Buenos Aires, Argentina
| | - Juan Manuel Rodriguez
- Fundación Pablo Cassará - Unidad de I + D de Biofármacos, Saladillo 2452 C1440FFX, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina
| | - Agostina Demaría
- Instituto de Investigaciones Biotecnológicas, Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
- Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN), Universidad Nacional de San Martín, San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
| | - Celeste Pueblas Castro
- Instituto de Investigaciones Biotecnológicas, Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
- Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN), Universidad Nacional de San Martín, San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
| | - Laura Bruno
- Instituto de Investigaciones Biotecnológicas, Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
- Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN), Universidad Nacional de San Martín, San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
| | - Lucas Saposnik
- Instituto de Investigaciones Biotecnológicas, Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
- Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN), Universidad Nacional de San Martín, San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
| | - Melina Salvatori
- Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y SIDA, INBIRS-CONICET, Facultad de Medicina UBA, Buenos Aires, Argentina
| | - Augusto Varese
- Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y SIDA, INBIRS-CONICET, Facultad de Medicina UBA, Buenos Aires, Argentina
| | - Soledad González
- Ministerio de Salud de la Provincia de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina
| | | | - Jorge Geffner
- Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y SIDA, INBIRS-CONICET, Facultad de Medicina UBA, Buenos Aires, Argentina
| | - Diego Álvarez
- Instituto de Investigaciones Biotecnológicas, Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
- Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN), Universidad Nacional de San Martín, San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina
| | - Ethel Feleder
- FP CLINICAL PHARMA, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina
| | - Karina Halabe
- FP CLINICAL PHARMA, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina
| | - Pablo E Perez Lera
- FP CLINICAL PHARMA, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina
| | - Federico Montes de Oca
- Laboratorio Pablo Cassará - Unidad de I + D de Biofármacos, Saladillo 2452 C1440FFX, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina
| | - Julio C Vega
- Laboratorio Pablo Cassará - Unidad de I + D de Biofármacos, Saladillo 2452 C1440FFX, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina
| | | | - Gustavo A Yerino
- FP CLINICAL PHARMA, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina
| | - Juan Fló
- Laboratorio Pablo Cassará - Unidad de I + D de Biofármacos, Saladillo 2452 C1440FFX, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina
| | - Juliana Cassataro
- Instituto de Investigaciones Biotecnológicas, Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina.
- Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN), Universidad Nacional de San Martín, San Martín (1650), Buenos Aires, Argentina.
| |
Collapse
|