Multispetsiifilisuse ja antikehade aviidsuse kombinatsioon suurendab kaitset SARS-CoV-2 vastu

Multispetsiifilisuse ja antikehade aviidsuse kombinatsioon suurendab kaitset SARS-CoV-2 vastu

aastal avaldatud hiljutises uuringus bioRxiv * Preprindiserver: rahvusvaheline teadlaste meeskond kasutas MULTI-spetsiifilist mitme afiinsusega antikehade platvormi (Multabody, MB), mis on tuletatud inimese kerge ahela apoferritiini protomeerist, et tekitada laiaulatuslik ja tugev raske ägeda respiratoorse sündroomi (SARS-CoV-2) koroonaviirus. 2)-neutraliseerivad antikehad (Abs).

SARS-CoV-2 probleemsete variantide (VOC) pidev esilekerkimine on ohustanud terapeutiliste SARS-CoV-2 monoklonaalsete antikehade (mAb) tõhusust. Uuringu autorid töötasid varem välja MB platvormi, et parandada SARS-CoV-2-vastase ja inimese immuunpuudulikkuse viiruse-1 (HIV-1) Abs neutraliseerimisvõimet. Lisaks teatasid nad, et suurenenud Ab-afiinsust saab kombineerida multispetsiifilisusega (mitu Ab-fragmenti tunnevad ära erinevaid epitoope), et parandada antigeeni äratundmist.

Uuring: Antikehade afiinsus ja multispetsiifilisus pakuvad kaitset SARS-CoV-2 vastu ja resistentsust viiruse põgenemise vastu. Fotokrediit: Corona Borealis Studio / Shutterstock

*Oluline MÄRKUS:bioRxiv avaldab esialgseid teaduslikke aruandeid, mida ei ole eelretsenseeritud ja mida ei tohiks seetõttu pidada lõplikuks, mis on mõeldud kliinilise praktika/tervisega seotud käitumise suunamiseks ega käsitletud teabena.

Uuringu kohta

Käesolevas uuringus uurisid teadlased, kas SARS-CoV-2 tõhustatud in vitro neutraliseerimine, millest varem teatati MB platvormi puhul, võib väikeste annuste korral anda in vivo kaitse. Samuti uurisid nad, kas MB-d suudavad taastada neutraliseerimisvõime kaotuse, mida täheldati tavapäraselt kasutatavate mAb-de puhul SARS-CoV-2 lenduvate orgaaniliste ühendite vastu, ja laiendada nende toimet teistele viirustele.

Trispetsiifiline MB pandi kokku aatomi eraldusvõimega ja seda uuriti krüoelektronmikroskoopia (krüo-EM) analüüsi abil. MB võimet pakkuda immuunkaitset in vivo hinnati MB-le vastava IgG kokteili loomisega, mis sisaldas IgG4 Fc mutatsioone (F234A, S228P, G237A, P238S, L235A), et kõrvaldada seondumine Fc gamma retseptoritega (FcgR). Viidi läbi biokihi interferomeetria (BLI) ja ADCP (Ab-dependent cell-mediated fagocytosis) katsed.

Angiotensiini konverteerivat ensüümi 2 (hACE2) ja hFcRn ekspresseerivaid inimhiiri töödeldi MB ja IgG4 molekulidega ilma FcgR-i sidumiseta ja nakatati intranasaalselt SARS-CoV-2-ga. Hiirtelt koguti kopsuproovid, et määrata kopsuviiruse tiitrid nende tsütopaatiliste mõjude (CPE) ja kvantitatiivse pöördtranskriptsiooni-polümeraasi ahelreaktsiooni (qRT-PCR) analüüsi põhjal.

Uurimaks, kas mAb-de neutraliseerimisvõimet saab veelgi parandada, ekspresseeriti monospetsiifilised MB-d ning võrreldi nende neutraliseerimise ulatust ja võimet nende vastavate monoklonaalsete antikehadega SARS-CoV-2 metsiktüüpi (WT) tüve ja lenduvate orgaaniliste ühendite alfa, beeta vastu. Gamma, Delta ja Omicron BA.1.

Neutralisatsioonitiitrite määramiseks viidi läbi pseudoviiruse (PsV) neutralisatsioonitestid ja sarbekoviiruse neuralisatsioonitestid. Lisaks uuriti mAb 80 molekulaarseid seondumismehhanisme.

Trispetsiifilist 2-7-10-40-11-11 molekulaarset katvust hinnati individuaalse ja kombineeritud RBD maetud pinna (BSA) põhjal, mille Ab spetsiifilisus näitas nende kolmemõõtmelisi (3D) struktuure. Rakukultuuri katseteks kasutati inimese embrüonaalse neeru (HEK) 293T-ACE2 rakke ja Vero E6 rakke ning HEK 293F rakkudes ekspresseeriti geene, mis kodeerivad inimese apoferritiini fusioone, fragmendi antigeeni siduvaid piirkondi (Fab), fragmendi kristalliseeritavaid piirkondi (Fcs) ja IgG-sid. Valgufraktsioonid puhastati kromatograafiaga ja viidi läbi voolutsütomeetria (FC) analüüs.

Tulemused

Ab-sarnased molekulaarsed tuumad olid homogeensed. MB neutraliseerimisvõime paranemine parandas in vivo immuunkaitset annustes, mis olid 30 korda väiksemad kui vastavad IgG-d. MB-d neutraliseerisid tõhusalt SARS-CoV-2 variandid, kasutades ära kombineeritud aviidsust, ja mitu monoklonaalset antikeha võis kokku panna üheks MB molekuliks (62 kontaktjäägiga), et neutraliseerida muid sarbekoviiruseid peale SARS-CoV-2.

Apoferritiini-MB karkass oli sarnane inimese apoferritiini kerge ahelaga. Trispetsiifilise MB (TMB) poolmaksimaalsest inhibeerivast kontsentratsioonist (IC50) oli 0,0002 μg/ml, mis oli 1000 korda kõrgem kui IgG kokteilil. IgG4 Ab kokteil ja TMB seondusid hiire ja inimese FcRn-ga, kuid mitte FcgR-idega. TMB andis oluliselt kõrgema kaitse (60% ellujäämine) kui IgG4 Ab kokteil.

Viie mAb (80, 52, 80, 11-11, 10-40 ja 2-36) laius oli 100%, IC50 piirväärtusega viis μg/ml. Kuid kasutades IC50 piirväärtust 0,01 μg/ml, neutraliseerisid kaks lenduvat orgaanilist ühendit ainult 11-11 ja 10-40. Seevastu monospetsiifiliste MB-dena kasutamisel saavutasid kolm mAb spetsiifilisust (2–7, 80 ja 52) 100% neutraliseerimise laiuse, kasutades sama piirväärtust.

mAb 80 inhibeeris SARS-CoV-2, hoides ära retseptori sidumismotiivi (RBM) interaktsiooni ACE2-ga, ning mAb raske ahel ning T478 ja S477 jäägid olid peamiselt vastutavad peremees-viiruse interaktsioonide eest. Jäägid muteeriti LOÜ-deks, vähendades Ab seondumist, mida MB suurendas. Samamoodi vähendasid mutatsioonid SARS-CoV-2 ja teiste sarbekoviiruste lenduvate orgaaniliste ühendite neutraliseerimist monokloonsete antikehade 2–7, 10–40 ja 11–11 abil, mis olid inkorporeeritud trispetsiifilisesse molekuli, mille taastas MB-d katva kõrgem BSA.

Üldiselt näitasid uuringutulemused, et kolmespetsiifiline 2-7-10-40-11-11-MB on laia, jõulise ja tugeva pan-sarbekoviiruse neutraliseerimise kontseptsiooni tõend, mis on suunatud kolmele mittetäielikult kattuvale funktsionaalsele RBD epitoobile ja neutraliseerides võimekuse suurenemise aviidsusmolekuli kaudu.

*Oluline MÄRKUS:bioRxiv avaldab esialgseid teaduslikke aruandeid, mida ei ole eelretsenseeritud ja mida ei tohiks seetõttu pidada lõplikuks, mis on mõeldud kliinilise praktika/tervisega seotud käitumise suunamiseks ega käsitletud teabena.

Viide:

• 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