A disordered region retains the full protease inhibitor activity and the capacity to induce CD8+ T cells in vivo of the oral vaccine adjuvant U-Omp19

U-Omp19 is a bacterial protease inhibitor from Brucella abortus that inhibits gastrointestinal and lysosomal proteases, enhancing the half-life and immunogenicity of co-delivered antigens. U-Omp19 is a novel adjuvant that is in preclinical development with various vaccine candidates. However, the molecular mechanisms by which it exerts these functions and the structural elements responsible for these activities remain unknown. In this work, a structural, biochemical, and functional characterization of U-Omp19 is presented. Dynamic features of U-Omp19 in solution by NMR and the crystal structure of its C-terminal domain are described. The protein consists of a compact C-terminal beta-barrel domain and a flexible N-terminal domain. The latter domain behaves as an intrinsically disordered protein and retains the full protease inhibitor activity against pancreatic elastase, papain and pepsin. This domain also retains the capacity to induce CD8+ T cells in vivo of U-Omp19. This information may lead to future rationale vaccine designs using U-Omp19 as an adjuvant to deliver other proteins or peptides in oral formulations against infectious diseases, as well as to design strategies to incorporate modifications in its structure that may improve its adjuvanticity.Fil: Darriba, María Laura. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Pueblas Castro, Celeste. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Coria, Lorena M. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Bruno, Laura. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Cerutti, María Laura. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Chemes, Lucía B. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Cassataro, Juliana. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Pasquevich, Karina A. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Darriba, María Laura. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN); Argentina.Fil: Pueblas Castro, Celeste. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN); Argentina.Fil: Coria, Lorena M. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN); Argentina.Fil: Bruno, Laura. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN); Argentina.Fil: Cerutti, María Laura. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN); Argentina.Fil: Chemes, Lucía B. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN); Argentina.Fil: Cassataro, Juliana. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN); Argentina.Fil: Pasquevich, Karina A. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Bio y Nanotecnologías (EByN); Argentina.Fil: Otero, Lisandro H. Fundación Instituto Leloir. Plataforma Argentina de Biología Estructural y Metabolómica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Klinke, Sebastián. Fundación Instituto Leloir. Plataforma Argentina de Biología Estructural y Metabolómica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Rasia, Rodolfo M. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Plataforma Argentina de Biología Estructural y Metabolómica; Argentina

A Novel Bacterial Protease Inhibitor Adjuvant in RBD-Based COVID-19 Vaccine Formulations Containing Alum Increases Neutralizing Antibodies, Specific Germinal Center B Cells and Confers Protection Against SARS-CoV-2 Infection in Mice

In this work, we evaluated recombinant receptor binding domain (RBD)-based vaccine formulation prototypes with potential for further clinical development. We assessed different formulations containing RBD plus alum, AddaS03, AddaVax, or the combination of alum and U-Omp19: a novel Brucella spp. protease inhibitor vaccine adjuvant. Results show that the vaccine formulation composed of U-Omp19 and alum as adjuvants has a better performance: it significantly increased mucosal and systemic neutralizing antibodies in comparison to antigen plus alum, AddaVax, or AddaS03. Antibodies induced with the formulation containing U-Omp19 and alum not only increased their neutralization capacity against the ancestral virus but also cross-neutralized alpha, lambda, and gamma variants with similar potency. Furthermore, the addition of U-Omp19 to alum vaccine formulation increased the frequency of RBD-specific geminal center B cells and plasmablasts. Additionally, U-Omp19+alum formulation induced RBD-specific Th1 and CD8+ T-cell responses in spleens and lungs. Finally, this vaccine formulation conferred protection against an intranasal severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) challenge of K18-hACE2 mice.Fil: Coria, Mirta Lorena. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Saposnik, Lucas Martín. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Pueblas Castro, Celeste Victoria. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Castro, Eliana Florencia. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Virología e Innovaciones Tecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Virología e Innovaciones Tecnológicas; ArgentinaFil: Bruno, Laura Alejandra. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Stone, William B.. University of Virginia; Estados UnidosFil: Pérez, Paula Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida; ArgentinaFil: Darriba, Maria Laura. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Chemes, Lucia Beatriz. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Alcain, Julieta María. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Mazzitelli, Ignacio Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida; ArgentinaFil: Varese, Augusto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida; ArgentinaFil: Salvatori, Melina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida; ArgentinaFil: Auguste, Albert J.. University of Virginia; Estados UnidosFil: Alvarez, Diego Ezequiel. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Pasquevich, Karina Alejandra. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Cassataro, Juliana. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; Argentin

The Trypanosoma cruzi TcTASV-C protein subfamily administrated with U-Omp19 promotes a protective response against a lethal challenge in mice

The development of a Chagaś disease vaccine has yet the need for the identification of novel combinations of antigens and adjuvants. Here, the performance of TcTASV-C proteins that are virulence factors of trypomastigotes and belong to a novel surface protein family specific for T. cruzi, have been evaluated as antigens for a prophylactic vaccine. Several immunization schemes in which TcTASV-C was combined with aluminum hydroxide, saponin and/or U-Omp19 were assayed. Aluminum hydroxide and saponin were assayed together to trigger different pathways of the immune response simultaneously. U-Omp19 is a promising novel adjuvant able to promote a Th1 immune response with IFNg production, thus an interesting molecule to be tested as adjuvant for the control of T. cruzi infection. Therefore, U-Omp19 was added to the aluminum hydroxide-saponin formulation as well as assayed individually with TcTASV-C. The immunization with TcTASV-C and U-Omp19 had the best performance as a prophylactic vaccine. Mice presented the lowest parasitemias and improved survival by 40% after being challenged with a highly virulent T. cruzi strain, which promoted 100% mortality in all other immunized groups. Immunization with TcTASV-C and U-Omp19 triggered cellular responses with IFN-γ and IL-17 production and with lytic antibodies that could explain the protection achieved by this vaccination scheme. To our knowledge, this is the first time that U-Omp19 is tested with a defined T. cruzi antigen in a vaccine formulation.Fil: Caeiro, Lucas Daniel. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Masip, Yamil Ezequiel. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Rizzi, Mariana. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Rodriguez, Matias Exequiel. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Pueblas Castro, Celeste Victoria. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Sanchez, Daniel Oscar. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Coria, Mirta Lorena. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Cassataro, Juliana. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Tekiel, Valeria Sonia. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; Argentin

Safety and immunogenicity of a SARS-CoV-2 Gamma variant RBD-based protein adjuvanted vaccine used as booster in healthy adults

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

A Gamma-adapted subunit vaccine induces broadly neutralizing antibodies against SARS-CoV-2 variants and protects mice from infection

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