1
|
Cervantes-Torres J, Rosales-Mendoza S, Cabello C, Montero L, Hernandez-Aceves J, Granados G, Calderón-Gallegos A, Zúñiga-Flores F, Ruiz-Rivera M, Abarca-Magaña JC, Ortega-Francisco S, Olguin-Alor R, Díaz G, Paczka-Garcia F, Zavala-Gaytan R, Vázquez-Ramírez R, Ayón-Nuñez DA, Carrero JC, Rios D, Jasso-Ramírez M, Vázquez-Hernández R, Venegas D, Garzón D, Cobos L, Segura-Velázquez R, Villalobos N, Meneses G, Zúñiga J, Gamba G, Cárdenas G, Hernández M, Parkhouse ME, Romano MC, Alonso Herrera L, Bobes RJ, Pérez-Tapia M, Huerta L, Fierro N, Gracia I, Soldevilla G, Fragoso G, Suárez-Güemes F, Laclette JP, Sciutto E. Towards the development of an epitope-focused vaccine for SARS-CoV-2. Vaccine 2022; 40:6489-6498. [PMID: 36195474 PMCID: PMC9513333 DOI: 10.1016/j.vaccine.2022.09.059] [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] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 11/03/2021] [Revised: 09/19/2022] [Accepted: 09/20/2022] [Indexed: 01/27/2023]
Abstract
The rapid spread of COVID-19 on all continents and the mortality induced by SARS-CoV-2 virus, the cause of the pandemic coronavirus disease 2019 (COVID-19) has motivated an unprecedented effort for vaccine development. Inactivated viruses as well as vaccines focused on the partial or total sequence of the Spike protein using different novel platforms such us RNA, DNA, proteins, and non-replicating viral vectors have been developed. The high global need for vaccines, now and in the future, and the emergence of new variants of concern still requires development of accessible vaccines that can be adapted according to the most prevalent variants in the respective regions. Here, we describe the immunogenic properties of a group of theoretically predicted RBD peptides to be used as the first step towards the development of an effective, safe and low-cost epitope-focused vaccine. One of the tested peptides named P5, proved to be safe and immunogenic. Subcutaneous administration of the peptide, formulated with alumina, induced high levels of specific IgG antibodies in mice and hamsters, as well as an increase of IFN-γ expression by CD8+ T cells in C57 and BALB/c mice upon in vitro stimulation with P5. Neutralizing titers of anti-P5 antibodies, however, were disappointingly low, a deficiency that we will attempt to resolve by the inclusion of additional immunogenic epitopes to P5. The safety and immunogenicity data reported in this study support the use of this peptide as a starting point for the design of an epitope restricted vaccine.
Collapse
Affiliation(s)
- Jacquelynne Cervantes-Torres
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Sergio Rosales-Mendoza
- Laboratorio de Biofarmacéuticos Recombinantes, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Av. Dr. Manuel Nava 6, S.L.P 78210, Mexico; Sección de Biotecnología, Centro de Investigación en Ciencias de la Salud y Biomedicina, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Av. Sierra Leona 550, Lomas 2ª Sección, San Luis Potosí 78210, Mexico
| | - Carlos Cabello
- Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias "Ismael Cosio Villegas", Calz. de Tlalpan 4502, Belisario Domínguez Secc. 16, Tlalpan, 14080 Ciudad de México, Mexico
| | - Laura Montero
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Juan Hernandez-Aceves
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Guillermo Granados
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Arturo Calderón-Gallegos
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Francisco Zúñiga-Flores
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Mirna Ruiz-Rivera
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Julio César Abarca-Magaña
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Sandra Ortega-Francisco
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Roxana Olguin-Alor
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Georgina Díaz
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Filipo Paczka-Garcia
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Rubí Zavala-Gaytan
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Ricardo Vázquez-Ramírez
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Dolores Adriana Ayón-Nuñez
- Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Julio César Carrero
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Diana Rios
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Mariana Jasso-Ramírez
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Rebeca Vázquez-Hernández
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - David Venegas
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Daniel Garzón
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Laura Cobos
- Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - René Segura-Velázquez
- Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Nelly Villalobos
- Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Gabriela Meneses
- Instituto de Diagnóstico y Referencia Epidemiológica "Dr. Manuel Martínez Báez", Francisco de P. Miranda 177, Lomas de Plateros, Álvaro Obregón, 01480 Ciudad de México, Mexico
| | - Joaquín Zúñiga
- Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias "Ismael Cosio Villegas", Calz. de Tlalpan 4502, Belisario Domínguez Secc. 16, Tlalpan, 14080 Ciudad de México, Mexico
| | - Gerardo Gamba
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico; Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición "Salvador Zubirán", Vasco de Quiroga 15, Belisario Domínguez Secc. 16, Tlalpan, 14080 Ciudad de México, Mexico
| | - Graciela Cárdenas
- Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía. Av. Insurgentes Sur 3877, La Fama, Tlalpan, 14269 Ciudad de México, Mexico
| | - Marisela Hernández
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Michael E Parkhouse
- Instituto Gulbekian de Ciência, Portugal. R. Q.ta Grande 6, 2780-156 Oeiras, Portugal
| | - Marta C Romano
- Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, Av. Instituto Politécnico Nacional 2508, San Pedro Zacatenco, Gustavo A. Madero, 07360 Ciudad de México, Mexico
| | - Luis Alonso Herrera
- Instituto Nacional de Medicina Genómica, Periférico Sur 4809, Arenal Tepepan, 4610 Ciudad de México, Mexico
| | - Raúl J Bobes
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Mayra Pérez-Tapia
- Unidad de Desarrollo e Investigación en Bioprocesos, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, Instituto Politécnico Nacional, Prolongación de Carpio y Plan de Ayala S/N, Col. Casco de Santo Tomas, Del. Miguel Hidalgo, C.P 11340 Ciudad de México, Mexico
| | - Leonor Huerta
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Nora Fierro
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Isabel Gracia
- Facultad de Química, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Gloria Soldevilla
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Gladis Fragoso
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Francisco Suárez-Güemes
- Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico
| | - Juan P Laclette
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico.
| | - Edda Sciutto
- Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria s/n, Ciudad de México, 04510 Ciudad de México, Mexico.
| |
Collapse
|