在過去的20年裡，與SARS-CoV和SARS-CoV-2這兩種來自冠狀病毒Sarbecovirus（乙型冠狀病毒支系B）有關的流行病或大流行已經影響到人類。盡管迅速開發有效的疫苗，但由SARS-CoV-2誘發的COVID-19大流行在全球已經持續兩年多。事實上，令人擔憂的新型SARS-CoV-2變體（VOCs），如嚴重變異的OmicronVOCs，延長COVID-19大流行的時間。
此外，在蝙蝠中發現不同的冠狀病毒，其中一些與血管緊張素轉換酶2（ACE2），即SARS-CoV和SARS-CoV-2的進入受體相嚙合，增加新的CoV大流行的風險。因此，迫切需要開發治療方法和疫苗來防范人畜共患的冠狀病毒。
新研究的作者先前根據其表位以及是否識別出穗狀物（S）三聚體上的下行或上行RBD，將SARS-CoV-2中和抗RBD抗體分為四個主要類別（I、II、III和IV類）。激發III類、IV類和I/IV類抗體的疫苗方法可以對可能發展的人畜共患的沙貝科病毒以及當代和即將出現的SARS-CoV-2變種進行免疫。
在本研究中，科學傢們概述動物免疫原性和病毒挑戰評估，以分析mosaic-8 RBD-納米粒子，這是一種可能的泛Sarbecovirus病毒疫苗，其中來自SARS-CoV-2和冠狀病毒的RBD被共價鍵入一個60-mer的蛋白質納米粒子。
該團隊使用SARS-CoV-2 Beta RBD進行分析。他們創造mosaic-8b，即每個納米粒子顯示SARS-CoV-2 Beta RBD和其他7種arbecovirus RBD與60個區域結合，或同型，即每個納米粒子展示SARS-CoV-2 Beta RBD的60個副本，RBD-mi3納米粒子。研究人員利用SpyCatcher-SpyTag平臺，將RBD與C端SpyTag003序列共價鍵合到一個60個子的納米顆粒上，即SpyCatcher003-mi3，從而得到兩種類型的RBD-mi3納米顆粒。
Mosaic-8b和同型SARS-2 Beta RBD-mi3免疫誘導K18小鼠的結合抗體和中和抗體。(A) 左圖：免疫程序。K18-hACE2小鼠用5μg（RBD當量）mosaic-8b、mosaic-8g、同型SARS-2 Beta或未結合的SpyCatcher003-mi3納米顆粒的摩爾當量進行免疫。右圖。使用PDB 7SC1（RBD）、PDB 4MLI（SpyCatcher）和PDB 7B3Y（mi3）構建的mosaic-8和同型RBD-mi3納米顆粒的結構模型。馬賽克-8b和同型SARS-2 Beta RBD-mi3免疫在K18小鼠中誘發結合和中和抗體。(A) 左圖：免疫程序。K18-hACE2小鼠用5μg（RBD當量）mosaic-8b、mosaic-8g、同型SARS-2 Beta或未結合的SpyCatcher003-mi3納米顆粒的摩爾當量進行免疫。右圖。使用PDB 7SC1（RBD）、PDB 4MLI（SpyCatcher）和PDB 7B3Y（mi3）構建的mosaic-8和同型RBD-mi3納米顆粒的結構模型。
作者研究K18-人血管緊張素轉換酶2（K18-hACE2）技法轉基因小鼠的免疫反應和對病毒感染的保護，以比較同型或鑲嵌式RBD-mi3納米顆粒疫苗的有效性。四組接種疫苗的K18-hACE2小鼠，每組包括10隻動物，之前被感染SARS-CoV-2 Beta或SARS-CoV。
挑戰四天後，研究人員收集四組K18-hACE2小鼠的肺部和口咽拭子樣本。科學傢們評估這些樣本中感染性病毒和病毒核糖核酸（RNA）的數量。
該團隊還在非人靈長類動物（NHPs）中進行同型和鑲嵌式RBD-mi3納米顆粒疫苗接種和試驗，將目前的發現擴展到另一種SARS-CoV-2和SARS-CoV感染的動物模型。然後他們研究同型和鑲嵌型納米顆粒是否以不同的方式產生抗RBD抗體。
根據研究結果，用同型SARS-CoV-2 RBD-mi3和mosaic-8b RBD-mi3接種的動物顯示出對乙型冠狀病毒支系B以及SARS-CoV-2的保護。作者指出，與同型SARS-CoV-2相比，mosaic-8b的SARS-CoV-2 RBDs數量隻有其八分之一。這些發現意味著mosaic RBD納米顆粒可能是預防目前和未來SARS-CoV-2變異體感染的COVID-19疫苗替代品。