DNA-Impfung induzierte schützende Immunität gegen SARS-CoV-2-Infektion bei Hamstern

Abb. 2. Antikörperreaktion bei Mäusen nach Immunisierung mit SARS-CoV- und SARS-CoV-2 S-DNA-Impfstoffen.

(A) BALB/c-Mäuse (n=4 pro Gruppe) wurden zweimal im Abstand von 3- Wochen intramuskulär mit 100 µg des angegebenen Plasmids immunisiert, gefolgt von Elektroporation. Zu den angegebenen Zeitpunkten nach der ersten Immunisierung wurden Serumproben entnommen. (BD, F, G) Antikörper gegen das SARS-CoV-2-Spike-Protein in voller Länge, die S2-Region und RBD wurden mittels ELISA bewertet. (E, H) Der durch den Impfstoff induzierte neutralisierende Antikörper gegen SARS-CoV-2 wurde durch einen Neutralisationstest bewertet. Die Antikörpertiter werden als Mittelwert ± SEM dargestellt, und die Neutralisationstiter werden als geometrischer Mittelwert mit einem Konfidenzintervall von 95 % ausgedrückt. *P<0.05 by the Mann-Whitney test.

Um weiter zu untersuchen, ob der Austausch der Leadersequenz die Proteinsekretion steigern kann, verwendeten wir eine Leadersequenz eines Gewebeplasminogenaktivators, um verschiedene Varianten des SARS-CoV-2 S-Proteins zu fusionieren. Alle Varianten enthalten die RBD-Region des SARS-CoV-2 S-Proteins. Nach zwei DNA-Immunisierungsdosen wurden die in Woche 4 und Woche 6 gesammelten Seren auf IgG-Antikörper- und neutralisierende Antikörpertiter analysiert. Die Immunisierung mit ptSARS2-S induzierte in Woche 4 höhere Antikörpertiter gegen S-Protein voller Länge als die Immunisierung mit ptRBD, ptRBDTM und ptSdTM (S1A Abb). Die Anti-RBD-Antikörpertiter der ptRBD-Immunisierung waren in Woche 4 höher als die der ptSARS2-S-Immunisierung (1496,2 vs. 530,9, p=0,057)S1B Abb). Allerdings induzierte die ptRBD- und ptSARS{0}}S-Immunisierung in Woche 4 ähnliche Werte neutralisierender Antikörper (S1C Abb). Die gleichen Ergebnisse wurden in der Serumanalyse in Woche 6 beobachtet; Die ptRBD-Immunisierung induzierte höhere Mengen an Anti-RBD-Antikörpern im Vergleich zur ptSARS2-S-Immunisierung (12589,3 vs. 1000,0, p=0,028), aber die gleichen Mengen an neutralisierenden Antikörpern (9,3). vs. 9,6 (log2)) (Abb. 2F, 2G und 2H). Da die mit der tPA-Leadersequenz fusionierten Varianten keine höheren neutralisierenden Antikörpertiter induzierten als die pSARS2-S-Immunisierung, verwendeten wir pSARS2-S für weitere Untersuchungen.

Kompetitive Bindung von Serumantikörpern und ACE2 an SARS-CoV-2 RBD

Um die Fähigkeit von Serumantikörpern zu untersuchen, die ACE2-RBD-Interaktion zu stören, führten wir einen kompetitiven SARS-CoV-2-Serologietest durch. In diesem Assay wurden Serumantikörper zu mit SARS-CoV-2 RBD-Protein vorbeschichteten ELISA-Platten gegeben, gefolgt von der Zugabe von menschlichem ACE2-Protein. Als Referenz wurde ein spezifischer neutralisierender Antikörper gegen SARS-CoV-2 RBD verwendet. Wie gezeigt inAbb. 3Serumantikörper von mit pSARS2-S immunisierten Mäusen banden an das RBD und blockierten die ACE2-Bindung, was etwa 353 µg/ml Referenzantikörper entsprach, während die pSARS-S-Seren 56 µg/ml Referenzantikörper entsprachen. Daher deuten unsere Daten darauf hin, dass die pSARS2-S-Immunisierung kompetitive Antikörper induzieren könnte, die die Bindung von SARS-CoV-2 RBD an den ACE2-Rezeptor effizient blockieren. Dieses Ergebnis stimmte mit dem ELISA-Titer gegen SARS-CoV2 RBD überein (Abb. 2D) und unterstützt durch die Studie zum Unterschied der RBD-Sequenzen zwischen SARS-CoV und SARS-CoV-2 [24].

Abb. 3. Kompetitive Aktivität immunisierter Mausseren gegenüber der RBD/ACE2-Interaktion.

BALB/c-Mäuse (n=4 pro Gruppe) wurden zweimal im Abstand von 3- Wochen intramuskulär mit 100 ug Vektor, pSARS-S oder pSARS{4}}S, immunisiert, gefolgt von Elektroporation. Serumproben wurden in Woche 8 nach der ersten Immunisierung entnommen. Serumantikörper, die mit ACE2 um die RBD-Bindung konkurrieren, wurden durch einen kompetitiven SARS-CoV-2-Serologietest bewertet. Die kompetitive Aktivität der Mausseren wird als äquivalente Menge an Anti-RBD-Antikörpern (SARS-CoV-2-Spike-Protein) (Referenzantikörper) ausgedrückt. Die Antikörpertiter werden als Mittelwert ± Standardabweichung angegeben. *P<0.05 by the Mann-Whitney test.

SARS-CoV-2 S-DNA-Impfstoff induzierte langfristige humorale Immunität und bot Kreuzschutz gegen das SARS-CoV-2 mit D614G-Mutation

Bemerkenswerterweise wurde 20 Wochen nach der ersten Immunisierung eine langfristige Aufrechterhaltung der IgG-Antikörpertiter gegen S in voller Länge beobachtet (Abb. 4A). Der geometrische Mittelwert der Titer (log2) für neutralisierende SARS-CoV-2-Antikörper erreichte in Woche 8 nach pSARS2-S-Immunisierungen 10,8 und sank leicht auf 9,1 in Woche 12 und auf 8,8 in Woche 20 (Abb. 4B). Diese Ergebnisse legen nahe, dass die pSARS2-S-Immunisierung eine langanhaltende humorale Reaktion gegen SARS-CoV-2 hervorruft. Darüber hinaus induzierte der pSARS2-S-DNA-Impfstoff mit dem D614-Genotyp eine neutralisierende Antikörperreaktion gegen das Virus, das die D614G-Mutation enthielt (Abb. 4C), was den Neutralisationstitern gegen den D614-Genotyp ähnelt. Daher ist pSARS2-S in der Lage, einen Kreuzschutz gegen die am weitesten verbreitete und dominanteste D614G-Variante des SARS-CoV-2 zu verleihen.

Abb. 4. Der SARS-CoV-2 S-DNA-Impfstoff induzierte eine langfristige humorale Immunität und einen Kreuzschutz gegen das SARS-CoV-2 mit der D614G-Mutation.

BALB/c-Mäuse (n=4 pro Gruppe) wurden dreimal im Abstand von 3- Wochen intramuskulär mit 100 µg Vektor, pSARS-S oder pSARS{4}}S, immunisiert, gefolgt von Elektroporation. Zu den angegebenen Zeitpunkten nach der ersten Immunisierung wurden Serumproben entnommen. (A) Antikörper gegen das SARS-CoV-2-Spike-Protein voller Länge wurden mittels ELISA bewertet. (B, C) Die durch den Impfstoff induzierte neutralisierende Aktivität gegen SARS-CoV-2 mit den Genotypen D614 oder G614 wurde durch einen Neutralisationstest bewertet. Die Antikörpertiter werden als Mittelwert ± SEM dargestellt, und die Neutralisationstiter werden als geometrischer Mittelwert mit einem Konfidenzintervall von 95 % ausgedrückt. *P<0.05 by the Mann-Whitney test.

Induktion von Th1-- oder Th2-voreingenommenen Antworten

Effektor-CD4+-T-Zellen können basierend auf den bei der Aktivierung sezernierten Zytokinen in zwei funktionelle Hauptuntergruppen, Th1 und Th2, unterteilt werden. Th1-Zellen produzieren entzündliche Zytokine (IFN-) und sind an zellvermittelten Immunantworten gegen intrazelluläre Bakterien und Viren beteiligt, während Th2-Zellen hauptsächlich dabei helfen, B-Zellen Antikörper zu produzieren, aber auch die durch Eosinophile vermittelte Immunität (IL-5 und IL{ {9}}), was zu humoralen oder allergischen Reaktionen führt [25, 26]. Darüber hinaus können Th2-Zell-abhängige Mechanismen zur impfstoffassoziierten verstärkten Atemwegserkrankung (VAERD) beitragen, wie Studien zu SARS-CoV-Impfstoffkandidaten zeigen [27, 28], die hervorheben, dass eine ausgewogene T-Zell-Antwort für die sichere Entwicklung eines COVID{0}}-Impfstoffs von entscheidender Bedeutung ist [29]. Um dieses Problem zu beheben, wurden BALB/c- und C57BL/6-Mäuse zweimal im Abstand von 3- Wochen mit dem Vektor pSARS-S und pSARS2-S immunisiert. Die Mäuse wurden 7 Tage nach der zweiten Immunisierung getötet und die Splenozyten wurden 3 Tage lang mit SARS-CoV-2 S-Protein (5 µg/ml) stimuliert. Bei BALB/c-Mäusen (Abb. 5A–5D) war die Sekretion der Th1-Typ-Zytokine IFN- (19641,3 pg/ml ± 8823,5) und IL-2 (599,5 pg/ml ± 37,7) nach Stimulation mit S-Protein im pSARS2-S hoch Es wurden jedoch sehr niedrige Konzentrationen der Th2-Zytokine IL-5 (18,1 pg/ml ± 11,8) und IL-13 (567,2 pg/ml ± 166,2) festgestellt. Ähnliche Ergebnisse wurden bei C57BL/6-Mäusen beobachtet. Die pSARS2-S-Immunisierungsgruppe induzierte höhere Mengen an IFN- (33918,8 pg/ml ± 11646,1) und IL-2 (800,3 pg/ml ± 109,5). von IL-5 (4,6 pg/ml ± 2,9) und IL-13 (545,7 pg/ml ± 117,4) (Abb. 5E–5H). Diese Daten legen nahe, dass pSARS2-S Th1-verzerrte Immunantworten auslösen könnte.

Abb. 5. T-Zell-Reaktion bei Mäusen nach Immunisierung mit pSARS-S- und SARS2-S-DNA-Impfstoffen.

BALB/c (AD)- und C57BL/6 (EH)-Mäuse (n=4 pro Gruppe) wurden zweimal im Abstand von 3-Wochen mit 100 ug Vektor, pSARS-S oder pSARS{{ intramuskulär immunisiert. 8}}S, gefolgt von Elektroporation. Splenozyten wurden in Woche 4 nach der ersten Immunisierung gesammelt und die Konzentrationen an sekretiertem IFN- (A, E), IL-2 (B, F), IL-5 (C, G) und IL bestimmt -13 (D, H) wurden nach Restimulation mit rekombinantem SARS-CoV-2 S-Protein bewertet. Die Antikörpertiter werden als Mittelwert ± Standardabweichung angegeben. *P<0.05 by the Mann-Whitney test.

Prophylaktische Wirksamkeit von DNA-Impfstoffen gegen SARS-CoV-2 Herausforderung

Um die Schutzwirkung der pSARS2-S-Impfung zu untersuchen, wurden syrische Hamster im Abstand von 3-zwei Wochen zweimal mit 100 µg DNA immunisiert und in Woche 7 intranasal mit dem SARS-CoV-2-Virus infiziert (Abb. 6A). Nach der Immunisierung wurden die Seren der Woche 4 und Woche 6 für die Analyse des Anti-Spike-Antikörper-Titers (IgG) und des neutralisierenden Antikörpertiters gesammelt. Die Immunisierung mit pSARS2-S löste bei Hamstern in Woche 4 (1584,9 vs. 50,1) und Woche 6 (1995,3 vs. 63,1) höhere Werte an Anti-Spike-Antikörpertitern aus als die ptRBD-Immunisierung (Abb. 6B). In Übereinstimmung mit den Anti-Spike-Antikörpertitern zeigten die Seren pSARS2-S-immunisierter Hamster sehr hohe neutralisierende Antikörpertiter (6,5 in Woche 4 und 6,4 in Woche 6 (log2)), aber die Seren von Vektor- oder ptRBD-immunisierte Hamster taten dies nicht (Abb. 6C). Nach der Herausforderung mit SARS-CoV-2 wurde das Körpergewicht des Hamsters täglich überwacht. Frühere Studien zeigten, dass der Virustiter in der Lunge von Hamstern drei Tage nach der Exposition ein hohes Niveau erreichte [30]. Daher wurde die Hälfte der Hamster jeder Gruppe am dritten Tag getötet und die Viruslast in der Lunge analysiert. Das Körpergewicht der mit Vektoren geimpften Hamster nahm allmählich ab und der Prozentsatz des verlorenen Körpergewichts betrug 6 Tage nach der Infektion 11,1 %. Im Gegensatz dazu schützte die pSARS2-S-Impfung Hamster vor einem Gewichtsverlust (Abb. 6D). Darüber hinaus zeigten die infektiösen Virustiter und die Anzahl der viralen RNA-Kopien in der pSARS2-S-Gruppe im Vergleich zur Vektorkontrollgruppe eine Reduzierung um 2,29 bzw. 1,37 log10 (Abb. 6E und 6F). Diese Ergebnisse legen nahe, dass die pSARS2-S-Impfung bei syrischen Hamstern Schutz vor einer SARS-CoV-2-Infektion bietet.

Abb. 6. Prophylaktische Wirksamkeit des SARS-CoV-2 S-DNA-Impfstoffs bei SARS-CoV-2-infizierten Hamstern.

(A) Zeitlicher Verlauf der DNA-Impfung und der SARS-CoV-2-Provokation. Syrische Hamster wurden im Abstand von 3-zwei Wochen zweimal intramuskulär mit 100 ug der Kontrolle, pSARS-S oder pSARS{5}}S, immunisiert, gefolgt von Elektroporation. Serumproben wurden durch retroorbitale Blutentnahme in den Wochen 4 und 6 nach der ersten Immunisierung entnommen. 4 Wochen nach der zweiten Immunisierung wurden syrische Hamster intranasal mit 105 TCID50 SARS-CoV-2 infiziert. (B) Antikörper gegen das SARS-CoV-2-Spike-Protein in voller Länge wurden mittels ELISA bewertet. (C) Die durch den Impfstoff induzierte neutralisierende Aktivität gegen SARS-CoV-2 wurde durch einen Neutralisationstest bewertet. (D) Die Veränderung des Körpergewichts (%) der Hamster wurde jeden Tag nach der SARS-CoV-2-Provokation aufgezeichnet. Virustiter (E) und virale RNA-Kopien (F) in der Lunge von SARS-CoV-2-infizierten Hamstern 3 Tage nach der Exposition wurden durch TCID50-Assay bzw. qRT-PCR bestimmt. Die Antikörpertiter werden als Mittelwert ± SEM dargestellt, und die Neutralisationstiter werden als geometrischer Mittelwert mit einem Konfidenzintervall von 95 % ausgedrückt. *P<0.05, ***p<0.001 by the Mann-Whitney test.

Diskussion

Mehr als 80 klinische Studien zu COVID{1}-Impfstoffen wurden gestartet, und Studien zur Immunogenität und Virusbelastung an Tieren sind entscheidende Schritte im Impfstoffentwicklungsprozess. DNA-Impfstoffe gegen SARS-CoV-2-Infektionen wurden intensiv für verschiedene Verabreichungsansätze entwickelt. Elektroporation ist ein vielversprechender Ansatz, der die DNA-Abgabe und die Antigenität von Immunogenen in vivo verbessern kann. Über zwei DNA-Impfstoffstudien wurde von Yu et al. berichtet. [13] und Smith et al. [12]. Yu et al. found that rhesus macaques immunized with naked DNA encoding full-length S protein (without electroporation) exhibited >3,1 log10-Reduktionen der Viruslast bei bronchoalveolärer Lavage nach Belastung im Vergleich zu Kontrollen. Smith et al. fanden heraus, dass die Immunisierung von Mäusen und Meerschweinchen mit INO-4800 (kodiert für das S-Protein voller Länge) mittels Elektroporation neutralisierende Antikörper gegen die SARS-CoV-2-Infektion hervorrufen und die Bindung des S-Proteins an den ACE2-Rezeptor blockieren konnte, tat dies jedoch stellen keine Tierschutzdaten zur Verfügung. In diesem Bericht haben wir verschiedene Varianten für DNA-Impfstoffkandidaten bewertet und festgestellt, dass das S-Protein voller Länge (pSARS2-S) für weitere immunologische Studien am besten geeignet ist. Obwohl SARS-CoV und SARS-CoV-2 76 % Homologie in ihren S-Proteinen aufweisen [31, 32] kann die pSARS-S-Immunisierung keine Antikörper gegen die RBD des SARS-CoV-2 S-Proteins oder neutralisierende Antikörpertiter gegen eine SARS-CoV-2-Infektion induzieren (Abb. 2). Tatsächlich spielen Anti-RBD-Antikörper eine wichtige Rolle bei der Blockierung einer Virusinfektion. Allerdings erzeugte die Immunisierung mit RBD allein (ptRBD) bei Mäusen hohe neutralisierende Antikörpertiter, bei Hamstern jedoch nicht (Abb2HUnd6C). Wir vermuteten, dass dieses Ergebnis darauf zurückzuführen sein könnte, dass das Signalpeptid (Gewebe-Plasminogen-Aktivator) die Sekretion des RBD-Proteins bei Hamstern nicht erleichtert. Der detaillierte Mechanismus bedarf weiterer Untersuchungen in der Zukunft. Wir stellten auch fest, dass die Immunisierung mit ptRBDTM (kodiert für ein Fragment von der RBD zur Transmembrandomäne von S) niedrigere neutralisierende Antikörpertiter induzierte als die Immunisierung mit ptRBD (Abb2HUndS1C). Die Ergebnisse spiegeln möglicherweise die instabile Struktur des RBD-TM-Proteins wider. Um die Th1/Th2-Immunantworten weiter zu untersuchen, wurden Splenozyten immunisierter Mäuse mit SARS-CoV-2 S-Protein stimuliert. Wir fanden heraus, dass die pSARS2-S-Immunisierung starke Th1--verzerrte Immunantworten mit höheren Niveaus der IFN- --Sekretion nach der Stimulation induzierte (Abb. 5), aber die pSARS-S-Immunisierung induzierte nur geringe Mengen an IFN- --Sekretion. Diese Daten deuten darauf hin, dass die Kreuzreaktivität der T-Zell-Antworten zwischen dem Spike-Protein von SARS-CoV und SARS-CoV-2 nicht hoch ist (Abb. 5). Darüber hinaus ergab der IFN-ELISPOT-Assay, dass in mit pSARS-S immunisierten C57BL/6- und BALB/c-Mäusen weniger T-Zell-Reaktionen gegen die S1-Region nachgewiesen wurden (S2 Abb), was auch durch Smiths Studie gestützt wird [12]. Diese Daten deuten darauf hin, dass der SARS-Impfstoff möglicherweise nicht die volle Schutzwirkung gegen eine SARS-CoV-2-Infektion bietet. Die Entwicklung von DNA-Impfstoffen ist wichtig für eine schnelle Reaktion auf die pandemische Coronavirus-Infektion. Daher könnte der Erfolg des DNA-Impfstoffs gegen SARS-CoV-2 auf andere neu auftretende Infektionskrankheiten übertragen werden.

Die verschiedenen Konstrukte, die in den SARS-SoV-2-DNA-Impfstoffen verwendet wurden, induzierten unterschiedliche Niveaus neutralisierender Antikörpertiter. Die tPA-Leadersequenz wurde verwendet, um die Antigenexpression und -sekretion in DNA-Impfstoffen zu erhöhen [21, 33–35]. Allerdings erhöhte die tPA-Leadersequenz die Antikörpertiter in diesem Bericht nicht signifikant. Um die Wirksamkeit des Impfstoffs weiter zu erhöhen, könnten unterschiedliche Leadersequenzen verwendet werden, um die native Leadersequenz des Spike-Proteins zu ersetzen. Die IgE-Leadersequenz wurde im INO-4800-DNA-Impfstoff und im MERS-CoV-Impfstoff verwendet [5, 12]. Darüber hinaus kann die veränderte Spike-Proteinsequenz auch die Immunogenität des Impfstoffs erhöhen. Ein stabilisiertes Spike-Protein wurde durch Mutation der Furinstelle und anderer Regionen entwickelt, um eine Präfusionsstruktur (S-2P) zu erzeugen, die die Expression des Spike-Proteins um das ~10--Fache erhöhen kann [36]. Ein idealer DNA-Impfstoff sollte das Plasmid-DNA-Konstrukt und das Abgabesystem optimieren, um das Proteinexpressionsniveau zu erhöhen.

Cistanche tubulosa – verbessert das Immunsystem

Tiermodelle sind für die Entwicklung von COVID-19-Impfstoffen von entscheidender Bedeutung. Zur Bewertung der Wirksamkeit von COVID-19-Impfstoffen wurden mehrere Tiermodelle verwendet, darunter auch nichtmenschliche Primaten [13, 37], menschliche transgene ACE2-Mäuse [38] und Syrische Hamster [39]. Syrischer Hamster ACE2 hat eine große Ähnlichkeit mit menschlichem ACE2 und seine Bindungsaffinität an das S-Protein von SARS-CoV-2 wurde vorhergesagt, dass sie höher ist als die von Maus-ACE2 [40]. Aus diesem Grund wurden menschliche transgene ACE2-Mäuse als SARS-CoV-2-Challenge-Modelle verwendet, nicht jedoch Wildtyp-Mäuse. SARS-CoV-2-Übertragungsstudien haben gezeigt, dass das Virus naive Hamster effizient durch direkten Kontakt oder über Aerosole infizieren kann [41]. Eine intranasale Infektion von SARS-CoV-2 kann sich in der Lunge von Syrischen Hamstern vermehren und eine Pathogenese auslösen [30]. This study and previous reports also showed that SARS-CoV-2 infection caused approximately a 10% reduction in the initial body weight of hamsters. Clinical manifestations of patients with COVID-19, including changes in smell and taste, and severe respiratory distress, might be accompanied by weight loss (>5 % Reduktion gegenüber dem Ausgangswert), was mit einer längeren Krankheitsdauer verbunden war [42]. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Goldhamster auch ein geeignetes Tiermodell für die Bewertung von COVID{0}}-Impfstoffen ist. Basierend auf der Verfügbarkeit von Tiermodellen haben wir Hamster als SARS-CoV-2-Challenge-Modell ausgewählt, um die Wirksamkeit des Impfstoffs zu bewerten. Unsere Daten zeigten, dass die Immunisierung mit pSARS2-S, jedoch nicht mit ptRBD, hohe Titer an Anti-Spike-IgG-Antikörpern und neutralisierende Antikörpertiter induzieren kann (Abb. 6B und 6C). Dementsprechend erzeugten pSARS2-S-immunisierte Hamster, nicht jedoch ptRBD-immunisierte Hamster, Immunantworten gegen die SARS-CoV-2-Herausforderung. Wir stellten fest, dass die ptRBD-Immunisierung bei Mäusen hohe Werte an neutralisierenden Antikörpertitern induzieren könnte, bei Hamstern jedoch nicht. Die widersprüchlichen Ergebnisse könnten darauf zurückzuführen sein, dass RBD allein bei Hamstern nicht stabil exprimiert wird. Das Hamstermodell wurde auch zur Bewertung des vektorbasierten COVID-19-Impfstoffs gegen Adenovirus Serotyp 26 (Ad26) verwendet. Eine Einzelimmunisierung mit dem vektorbasierten Ad26-Impfstoff, der ein stabilisiertes SARS-CoV-2-Spike-Protein exprimiert, das neutralisierende Antikörperreaktionen hervorruft und vor einer SARS-CoV-2-Infektion schützt, führte zu Gewichtsverlust, teilweiser Mortalität und Virusreplikation in der Lunge [39]. Diese Ergebnisse zeigten, dass das Hamstermodell zur Bewertung der Wirksamkeit von COVID{0}}-Impfstoffen geeignet ist.

Viele Bemühungen zur Entwicklung von SARS-CoV-2-Impfstoffen basieren auf den Forschungserfahrungen zu MERS-CoV und SARS-CoV. Weltweit wurden im Dezember 2020 mehrere COVID-19-Impfstoffe für den dringenden Einsatz zugelassen, darunter RNA- und Adenovirus-Vektor-basierte COVID-19-Impfstoffe. Die Vor- und Nachteile verschiedener Impfstoffplattformen wurden diskutiert [43]. Adenovirus-Vektorimpfstoffe können stärkere Immunantworten hervorrufen als DNA- und mRNA-Impfstoffe, ihre Impfstoffwirksamkeit könnte jedoch durch eine bereits bestehende Immunität gegen Ad-Vektoren verringert werden [44]. Im Vergleich zum DNA-Impfstoff benötigt der mRNA-Impfstoff eine extrem niedrige Temperatur für Lagerung und Transport [45]. Daher könnte der DNA-Impfstoff eine potenzielle Impfstoffplattform sein, insbesondere für den Notfalleinsatz.

Unsere Studie legt die Möglichkeit eines DNA-Impfstoffs für den menschlichen Gebrauch nahe. Weitere Studien könnten die Wirksamkeit dieses DNA-Impfstoffs untersuchen, der mittels intradermaler (ID) Injektion verabreicht wird, was für die klinische Anwendung praktischer ist, da die Nadel für die IM-Injektion beim Menschen etwa 18 mm tief ist und mehr Gewebe betrifft als die ID-Injektion durch EP. Darüber hinaus sollte die Wirksamkeit des Impfstoffs an älteren Mäusen als Modell für ältere Menschen getestet werden, da diese Population bei einer Infektion mit SARS-CoV besonders stark betroffen ist-2. Frühere Studien zeigten, dass die Th2-Zellreaktion nach der Impfung mit inaktivierten Virusimpfstoffen gegen RSV mit einer verstärkten Atemwegserkrankung (VAERD) in Verbindung gebracht wurde [46], Masern Virus [47] und SARS-CoV [27, 48]. Im Gegensatz dazu gibt es Berichte über weniger schwere Fälle von SARS-CoV, die auf die Induktion einer Th1-Zellantwort zurückzuführen sind [49]. Daher deuten die durch den DNA-Impfstoff hervorgerufenen starken Th1--verzerrten Immunreaktionen darauf hin, dass Nebenwirkungen wahrscheinlich kein großes Problem darstellen [50]. Darüber hinaus wurden Bedenken hinsichtlich proteinbasierter Impfstoffe geäußert, da Aluminiumsalz oder Adjuvantien vom Typ Öl-in-Wasser-Emulsion verwendet werden, die zu Th2-verzerrten Immunantworten führen und potenzielle Nebenwirkungen verstärken [51, 52]. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der COVID{0}}-DNA-Impfstoff in naher Zukunft eine wichtige Rolle bei der Bekämpfung der COVID-Pandemie-19 spielen könnte.

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