Ο συνδυασμός πολυειδικότητας και απληστίας αντισωμάτων αυξάνει την προστασία έναντι του SARS-CoV-2

Ο συνδυασμός πολυειδικότητας και απληστίας αντισωμάτων αυξάνει την προστασία έναντι του SARS-CoV-2

Σε πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο bioRxiv * Διακομιστής προεκτύπωσης: Μια διεθνής ομάδα ερευνητών χρησιμοποίησε την MULTI-ειδική πλατφόρμα αντισωμάτων πολλαπλής συγγένειας (Multabody, MB) που προέρχεται από το πρωτομερές ανθρώπινης ελαφριάς αλυσίδας αποφερριτίνης για να δημιουργήσει έναν ευρεία και ισχυρό κορονοϊό με σοβαρό οξύ αναπνευστικό σύνδρομο (SARS-CoV-2). 2)-εξουδετερωτικά αντισώματα (Abs).

Η συνεχής εμφάνιση ανησυχητικών παραλλαγών SARS-CoV-2 (VOCs) έχει απειλήσει την αποτελεσματικότητα των θεραπευτικών μονοκλωνικών αντισωμάτων κατά του SARS-CoV-2 (mAbs). Οι συγγραφείς της μελέτης ανέπτυξαν προηγουμένως την πλατφόρμα MB για να βελτιώσουν την ικανότητα εξουδετέρωσης των Abs κατά του SARS-CoV-2 και κατά του ιού της ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας-1 (HIV-1). Επιπλέον, ανέφεραν ότι η αυξημένη συγγένεια Ab θα μπορούσε να συνδυαστεί με πολυειδικότητα (πολλαπλά θραύσματα Ab που αναγνωρίζουν διαφορετικούς επιτόπους) για τη βελτίωση της αναγνώρισης αντιγόνου.

Μελέτη: Η συγγένεια αντισωμάτων και η πολυειδικότητα συνδυάζονται για να παρέχουν προστασία έναντι του SARS-CoV-2 και αντίσταση στη διαφυγή του ιού. Φωτογραφία: Corona Borealis Studio / Shutterstock

*Σημαντική ΣΗΜΕΙΩΣΗ:Το bioRxiv δημοσιεύει προκαταρκτικές επιστημονικές εκθέσεις που δεν έχουν αξιολογηθεί από ομοτίμους και επομένως δεν πρέπει να θεωρούνται πειστικές, που προορίζονται να καθοδηγήσουν την κλινική πρακτική/σχετική με την υγεία συμπεριφορά ή να αντιμετωπίζονται ως καθιερωμένες πληροφορίες.

Σχετικά με τη μελέτη

Στην παρούσα μελέτη, οι ερευνητές διερεύνησαν εάν η ενισχυμένη in vitro εξουδετέρωση του SARS-CoV-2 που αναφέρθηκε προηγουμένως για την πλατφόρμα MB θα μπορούσε να οδηγήσει σε προστασία in vivo σε χαμηλές δόσεις. Εξέτασαν επίσης εάν τα MB μπορούν να αποκαταστήσουν την απώλεια ικανότητας εξουδετέρωσης που παρατηρείται με τα συμβατικά χρησιμοποιούμενα mAb έναντι των VOC του SARS-CoV-2 και να επεκτείνουν το πεδίο δράσης τους σε άλλους ιούς.

Το τριειδικό ΜΒ συναρμολογήθηκε σε ατομική ανάλυση και εξετάστηκε χρησιμοποιώντας ανάλυση κρυοηλεκτρονικής μικροσκοπίας (κρυο-ΕΜ). Η ικανότητα του ΜΒ να παρέχει ανοσοπροστασία in vivo αξιολογήθηκε δημιουργώντας ένα κοκτέιλ IgG που αντιστοιχεί στο ΜΒ και περιλαμβάνει μεταλλάξεις Fc IgG4 (F234A, S228P, G237A, P238S, L235A) για την εξάλειψη της δέσμευσης σε υποδοχείς γάμμα Fc (Fcg). Πραγματοποιήθηκαν πειράματα συμβολομετρίας βιοστιβάδων (BLI) και πειράματα ADCP (Ab-dependent cell-mediated phagocytosis).

Ανθρώπινα ποντίκια που εκφράζουν το ένζυμο μετατροπής της αγγειοτενσίνης 2 (hACE2) και hFcRn υποβλήθηκαν σε θεραπεία με μόρια MB και IgG4 χωρίς δέσμευση FcgR και μολύνθηκαν ενδορινικά με SARS-CoV-2. Συλλέχθηκαν δείγματα πνεύμονα από ποντίκια για να προσδιοριστούν οι τίτλοι του πνευμονικού ιού με βάση τις κυτταροπαθητικές τους επιδράσεις (CPE) και την ποσοτική ανάλυση αλυσιδωτής αντίδρασης ανάστροφης μεταγραφής-πολυμεράσης (qRT-PCR).

Για να διερευνηθεί εάν η ισχύς εξουδετέρωσης των mAbs θα μπορούσε να βελτιωθεί περαιτέρω, εκφράστηκαν μονοειδικά MB και το εύρος και η ικανότητά τους εξουδετέρωσης συγκρίθηκαν με τα αντίστοιχα mAbs έναντι του στελέχους SARS-CoV-2 άγριου τύπου (WT) και των VOCs Alpha, Beta. Gamma, Delta και Omicron BA.1.

Πραγματοποιήθηκαν δοκιμές εξουδετέρωσης ψευδοϊού (PsV) και δοκιμές νευροποίησης σαρμπεκοϊού για τον προσδιορισμό των τίτλων εξουδετέρωσης. Επιπλέον, διερευνήθηκαν οι μηχανισμοί μοριακής δέσμευσης του mAb 80.

Η τριειδική μοριακή κάλυψη 2-7-10-40-11-11 αξιολογήθηκε με βάση την μεμονωμένη και συνδυασμένη θαμμένη επιφάνεια RBD (BSA) των ειδικοτήτων Ab που φαίνονται από τις τρισδιάστατες (3D) δομές τους. Για πειράματα κυτταροκαλλιέργειας, χρησιμοποιήθηκαν κύτταρα ανθρώπινου εμβρυϊκού νεφρού (HEK) 293T-ACE2 και κύτταρα Vero E6 και γονίδια που κωδικοποιούν συντήξεις ανθρώπινης αποφερριτίνης, περιοχές δέσμευσης αντιγόνου θραυσμάτων (Fabs), κρυσταλλώσιμες περιοχές θραύσματος (Fcs) και IgG εκφράστηκαν στα κύτταρα HEK 293F. Τα πρωτεϊνικά κλάσματα καθαρίστηκαν με χρωματογραφία και πραγματοποιήθηκε ανάλυση κυτταρομετρίας ροής (FC).

Αποτελέσματα

Οι μοριακοί πυρήνες που μοιάζουν με Ab ήταν ομοιογενείς. Οι βελτιώσεις στην ισχύ εξουδετέρωσης του ΜΒ είχαν ως αποτέλεσμα βελτιωμένη in vivo ανοσοπροστασία σε δόσεις 30 φορές χαμηλότερες από τις αντίστοιχες IgG. Τα MB εξουδετέρωσαν αποτελεσματικά τις παραλλαγές του SARS-CoV-2 εκμεταλλευόμενοι τη συνδυασμένη απληστία και πολλά mAb θα μπορούσαν να συγκεντρωθούν σε ένα μόριο MB (με 62 υπολείμματα επαφής) για να εξουδετερώσουν σαρμπεκοϊούς εκτός του SARS-CoV-2.

Το ικρίωμα αποφερριτίνης-MB ήταν παρόμοιο με την ελαφριά αλυσίδα ανθρώπινης αποφερριτίνης. Η μισή-μέγιστη ανασταλτική συγκέντρωση (IC50) του τριειδικού MB (TMB) ήταν 0,0002 μg/ml, που ήταν 1000 φορές υψηλότερη από αυτή του κοκτέιλ IgG. Το κοκτέιλ IgG4 Ab και το TMB συνδέονται με FcRn ποντικού και ανθρώπου αλλά όχι με FcgRs. Το TMB παρείχε σημαντικά υψηλότερη προστασία (60% επιβίωση) από το κοκτέιλ IgG4 Ab.

Πέντε mAbs (80, 52, 80, 11-11, 10-40 και 2-36) έδειξαν πλάτος 100% με αποκοπή IC50 πέντε μg/ml. Ωστόσο, χρησιμοποιώντας μια αποκοπή IC50 0,01 μg/mL, μόνο 11-11 και 10-40 εξουδετέρωσαν δύο VOCs. Αντίθετα, όταν χρησιμοποιούνται ως μονοειδικά MB, τρεις ειδικότητες mAb (2–7, 80 και 52) πέτυχαν ένα εύρος εξουδετέρωσης 100% χρησιμοποιώντας την ίδια τιμή αποκοπής.

Το mAb 80 ανέστειλε τον SARS-CoV-2 αποτρέποντας την αλληλεπίδραση του μοτίβου σύνδεσης υποδοχέα (RBM) με το ACE2 και η βαριά αλυσίδα του mAb και τα υπολείμματα T478 και S477 ήταν κυρίως υπεύθυνες για τις αλληλεπιδράσεις ιού ξενιστή. Τα υπολείμματα μεταλλάχθηκαν σε VOCs, μειώνοντας τη δέσμευση Ab, η οποία αυξήθηκε κατά MB. Ομοίως, οι μεταλλάξεις μείωσαν την εξουδετέρωση των VOC του SARS-CoV-2 και άλλων σαρμπεκοϊών από τα mAbs 2–7, 10–40 και 11–11 που ενσωματώθηκαν στο τριειδικό μόριο, το οποίο αποκαταστάθηκε από το υψηλότερο BSA που καλύπτει το MB.

Συνολικά, τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότι το τριειδικό 2-7-10-40-11-11-MB αντιπροσωπεύει την απόδειξη της ιδέας για ευρεία, ισχυρή και ισχυρή εξουδετέρωση του pan-sarbecovirus στοχεύοντας τρεις ατελώς επικαλυπτόμενους λειτουργικούς επιτόπους RBD και εξουδετερώνοντας τις αυξήσεις ισχύος μέσω του μορίου απληστίας.

*Σημαντική ΣΗΜΕΙΩΣΗ:Το bioRxiv δημοσιεύει προκαταρκτικές επιστημονικές εκθέσεις που δεν έχουν αξιολογηθεί από ομοτίμους και επομένως δεν πρέπει να θεωρούνται πειστικές, που προορίζονται να καθοδηγήσουν την κλινική πρακτική/σχετική με την υγεία συμπεριφορά ή να αντιμετωπίζονται ως καθιερωμένες πληροφορίες.

Αναφορά:

• Vorläufiger wissenschaftlicher Bericht.
  Die Kombination aus Antikörperavidität und Multispezifität bietet Schutz vor SARS-CoV-2 und Widerstandsfähigkeit gegen das Entweichen von Viren. Clare Burn Aschner et al. bioRxiv Preprint 2022, DOI: https://doi.org/10.1101/2022.10.23.513379, https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.10.23.513379v1