Web of Science: 1 citations, Scopus: 1 citations, Google Scholar: citations,
Novel Spike-stabilized trimers with improved production protect K18-hACE2 mice and golden Syrian hamsters from the highly pathogenic SARS-CoV-2 Beta variant
Avila-Nieto, Carlos (Institut Germans Trias i Pujol. Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa)
Vergara-Alert, Júlia (Unitat mixta d'investigació IRTA-UAB en Sanitat Animal. Centre de Recerca en Sanitat Animal)
Amengual-Rigo, Pep (Barcelona Supercomputing Center)
Ainsua-Enrich, Erola (Institut Germans Trias i Pujol. Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa)
Brustolin, Marco (Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries. Centre de Recerca en Sanitat Animal)
Rodríguez de la Concepción, María Luisa (Institut Germans Trias i Pujol. Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa)
Pedreño-López, Núria (Institut Germans Trias i Pujol. Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa)
Rodon, Jordi (Unitat mixta d'investigació IRTA-UAB en Sanitat Animal. Centre de Recerca en Sanitat Animal)
Urrea, Víctor (Institut Germans Trias i Pujol. Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa)
Pradenas, Edwards (Institut Germans Trias i Pujol. Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa)
Marfil, Sílvia (Institut Germans Trias i Pujol. Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa)
Ballana, Ester (Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Infecciosas)
Riveira-Muñoz, Eva (Institut Germans Trias i Pujol. Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa)
Pérez, Mònica (Unitat mixta d'investigació IRTA-UAB en Sanitat Animal. Centre de Recerca en Sanitat Animal)
Roca, Núria (Unitat mixta d'investigació IRTA-UAB en Sanitat Animal. Centre de Recerca en Sanitat Animal)
Tarrés-Freixas, Ferran (Institut Germans Trias i Pujol. Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa)
Carabelli, Julieta (Institut Germans Trias i Pujol. Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa)
Cantero, Guillermo (Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries. Centre de Recerca en Sanitat Animal)
Pons-Grífols, Anna (Institut Germans Trias i Pujol. Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa)
Rovirosa, Carla (Institut Germans Trias i Pujol. Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa)
Aguilar-Gurrieri, Carmen (Institut Germans Trias i Pujol. Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa)
Ortiz, Raquel (Institut Germans Trias i Pujol. Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa)
Barajas Vélez, Ana (Institut Germans Trias i Pujol. Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa)
Trinité, Benjamin (Institut Germans Trias i Pujol. Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa)
Lepore, Rosalba (Barcelona Supercomputing Center)
Muñoz-Basagoiti, Jordana (Institut Germans Trias i Pujol. Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa)
Perez-Zsolt, Daniel (Institut Germans Trias i Pujol. Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa)
Izquierdo Useros, Nuria (Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Infecciosas)
Valencia, Alfonso (Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats)
Blanco, Julià (Universitat de Vic - Universitat Central de Catalunya)
Clotet Sala, Bonaventura (Institut Germans Trias i Pujol. Fundació Lluita Contra les Infeccions)
Guallar, Victor (Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats)
Segalés Coma, Joaquim (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Sanitat i d'Anatomia Animals)
Carrillo, Jorge (Institut Germans Trias i Pujol. Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa)

Date: 2023
Abstract: Most COVID-19 vaccines are based on the SARS-CoV-2 Spike glycoprotein (S) or their subunits. However, S shows some structural instability that limits its immunogenicity and production, hampering the development of recombinant S-based vaccines. The introduction of the K986P and V987P (S-2P) mutations increases the production and immunogenicity of the recombinant S trimer, suggesting that these two parameters are related. Nevertheless, S-2P still shows some molecular instability and it is produced with low yield. Here we described a novel set of mutations identified by molecular modeling and located in the S2 region of the S-2P that increase its production up to five-fold. Besides their immunogenicity, the efficacy of two representative S-2P-based mutants, S-29 and S-21, protecting from a heterologous SARS-CoV-2 Beta variant challenge was assayed in K18-hACE2 mice (an animal model of severe SARS-CoV-2 disease) and golden Syrian hamsters (GSH) (a moderate disease model). S-21 induced higher level of WH1 and Delta variants neutralizing antibodies than S-2P in K18-hACE2 mice three days after challenge. Viral load in nasal turbinate and oropharyngeal samples were reduced in S-21 and S-29 vaccinated mice. Despite that, only the S-29 protein protected 100% of K18-hACE2 mice from severe disease. When GSH were analyzed, all immunized animals were protected from disease development irrespectively of the immunogen they received. Therefore, the higher yield of S-29, as well as its improved immunogenicity and efficacy protecting from the highly pathogenic SARS-CoV-2 Beta variant, pinpoint the S-29 mutant as an alternative to the S-2P protein for future SARS-CoV-2 vaccine development.
Grants: Instituto de Salud Carlos III PI17/01518
Instituto de Salud Carlos III PI18/01332
Ministerio de Ciencia e Innovación PID2020-117145RB-I00
European Commission. Horizon 2020 101046118
Rights: Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original. Creative Commons
Language: Anglès
Document: Article ; recerca ; Versió publicada
Subject: COVID-19 ; SARS-CoV-2 ; Vaccine ; Neutralizing antibodies ; Humoral response ; Spike glycoprotein
Published in: Frontiers in immunology, Vol. 14 (december 2023) , ISSN 1664-3224

DOI: 10.3389/fimmu.2023.1291972
PMID: 38124756


14 p, 5.4 MB

The record appears in these collections:
Research literature > UAB research groups literature > Research Centres and Groups (research output) > Health sciences and biosciences > Centre de Recerca en Sanitat Animal (CReSA-IRTA)
Articles > Research articles
Articles > Published articles

 Record created 2024-01-12, last modified 2024-04-28



   Favorit i Compartir