Monispesifisyyden ja vasta-aineaviditeetin yhdistelmä lisää suojaa SARS-CoV-2:ta vastaan

Monispesifisyyden ja vasta-aineaviditeetin yhdistelmä lisää suojaa SARS-CoV-2:ta vastaan

Äskettäin julkaistussa tutkimuksessa bioRxiv * Preprint-palvelin: Kansainvälinen tutkijaryhmä käytti MULTI-spesifistä moniaffiniteettivasta-ainealustaa (Multabody, MB), joka oli johdettu ihmisen kevyen ketjun apoferritiiniprotomeerista, luodakseen laajan ja voimakkaan vakavan akuutin hengitystieoireyhtymän (SARS-CoV-2) koronaviruksen. 2) neutraloivat vasta-aineet (Abs).

SARS-CoV-2:n huolta aiheuttavien varianttien (VOC) jatkuva ilmaantuminen on uhannut terapeuttisten anti-SARS-CoV-2 monoklonaalisten vasta-aineiden (mAb:t) tehokkuutta. Tutkimuksen tekijät ovat aiemmin kehittäneet MB-alustan parantamaan SARS-CoV-2:n ja ihmisen immuunikatovirus-1:n (HIV-1) Abs:n neutralointikykyä. Lisäksi he raportoivat, että lisääntynyt Ab-affiniteetti voitaisiin yhdistää multispesifisyyteen (useita Ab-fragmentteja, jotka tunnistavat erilaisia ​​epitooppeja) antigeenin tunnistamisen parantamiseksi.

Tutkimus: Vasta-aineaffiniteetti ja monispesifisyys tarjoavat suojan SARS-CoV-2:ta vastaan ​​ja vastustuskyvyn virukselle karkaamista vastaan. Kuva: Corona Borealis Studio / Shutterstock

*Tärkeä HUOMAUTUS:bioRxiv julkaisee alustavia tieteellisiä raportteja, joita ei ole vertaisarvioitu ja joita ei siksi pitäisi pitää vakuuttavina, jotka on tarkoitettu ohjaamaan kliinistä käytäntöä/terveyteen liittyvää käyttäytymistä tai joita ei pitäisi käsitellä vakiintuneina tietoina.

Tietoja tutkimuksesta

Tässä tutkimuksessa tutkijat selvittivät, voisiko MB-alustalle aiemmin raportoitu tehostettu in vitro SARS-CoV-2-neutralointi johtaa in vivo -suojaukseen pienillä annoksilla. He myös tutkivat, voivatko MB:t palauttaa neutralointikyvyn menetyksen, joka havaittiin tavanomaisesti käytetyillä mAb:illa SARS-CoV-2:n VOC-yhdisteitä vastaan, ja laajentaa niiden vaikutusaluetta muihin viruksiin.

Trispesifinen MB koottiin atomiresoluutiolla ja tutkittiin käyttämällä kryoelektronimikroskooppia (cryo-EM) -analyysiä. MB:n kyky tarjota immuunisuoja in vivo arvioitiin luomalla IgG-cocktail, joka vastasi MB:tä ja sisälsi IgG4 Fc-mutaatioita (F234A, S228P, G237A, P238S, L235A) Fc-gamma-reseptoreihin (FcgR:t) sitoutumisen eliminoimiseksi. Suoritettiin biokerrosinterferometria (BLI) -kokeita ja ADCP (Ab-dependent cell-mediated fagosytosis) -kokeita.

Angiotensiinia konvertoivaa entsyymiä 2 (hACE2) ja hFcRn:ää ilmentäviä ihmishiiriä käsiteltiin MB- ja IgG4-molekyyleillä ilman FcgR:n sitoutumista ja infektoitiin intranasaalisesti SARS-CoV-2:lla. Hiiristä kerättiin keuhkonäytteitä keuhkovirustiitterien määrittämiseksi niiden sytopaattisten vaikutusten (CPE) ja kvantitatiivisen käänteistranskriptiopolymeraasiketjureaktion (qRT-PCR) analyysin perusteella.

Sen tutkimiseksi, voitaisiinko mAb:iden neutralointitehoa edelleen parantaa, monospesifisiä MB:itä ekspressoitiin ja niiden neutralointilaajuutta ja -kykyä verrattiin vastaaviin mAb:ihin SARS-CoV-2 villityypin (WT) -kantaa ja VOC:ita vastaan ​​Alpha, Beta. Gamma, Delta ja Omicron BA.1.

Pseudovirus (PsV) neutralisaatiotestit ja sarbekoviruksen neuralisaatiotestit suoritettiin neutralointitiitterien määrittämiseksi. Lisäksi tutkittiin mAb 80:n molekyylisitoutumismekanismeja.

Trispesifinen 2-7-10-40-11-11 molekyylipeitto arvioitiin perustuen yksittäisen ja yhdistetyn RBD:n hautautuneen pinnan (BSA) Ab:n spesifisyyksiin, jotka näkyvät niiden kolmiulotteisilla (3D) rakenteilla. Soluviljelykokeissa käytettiin ihmisen alkion munuaisen (HEK) 293T-ACE2-soluja ja Vero E6 -soluja, ja geenejä, jotka koodaavat ihmisen apoferritiinifuusioita, fragmenttiantigeenin sitoutumisalueita (Fab), fragmentin kiteytyviä alueita (Fcs) ja IgG:itä ekspressoitiin HEK 293F -soluissa. Proteiinifraktiot puhdistettiin kromatografialla ja suoritettiin virtaussytometrinen (FC) analyysi.

Tulokset

Ab:n kaltaiset molekyyliytimet olivat homogeenisia. MB:n neutralointitehokkuuden parannukset johtivat parantuneeseen in vivo -immuunisuojaan annoksilla, jotka olivat 30 kertaa pienempiä kuin vastaavat IgG:t. MB:t neutraloivat tehokkaasti SARS-CoV-2-variantteja hyödyntämällä yhdistettyä aviditeettia, ja useita mAb:ita voitiin koota yhdeksi MB-molekyyliksi (62 kontaktijäännöksellä) muiden sarbekovirusten kuin SARS-CoV-2:n neutraloimiseksi.

Apoferritiini-MB-teline oli samanlainen kuin ihmisen apoferritiinin kevytketju. Trispesifisen MB:n (TMB) puolet maksimaalisesta estopitoisuudesta (IC50) oli 0,0002 μg/ml, mikä oli 1000 kertaa korkeampi kuin IgG-cocktaililla. IgG4 Ab -cocktail ja TMB sitoutuivat hiiren ja ihmisen FcRn:iin, mutta eivät FcgR:ihin. TMB tarjosi merkittävästi paremman suojan (60 % eloonjääminen) kuin IgG4 Ab -cocktail.

Viisi mAb:tä (80, 52, 80, 11-11, 10-40 ja 2-36) osoitti 100 %:n leveyden ja IC50-raja-arvo oli viisi ug/ml. Kuitenkin käyttämällä IC50:n raja-arvoa 0,01 μg/ml, vain 11-11 ja 10-40 neutraloivat kaksi VOC:ta. Sitä vastoin, kun niitä käytettiin monospesifisinä MB:inä, kolme mAb-spesifisyyttä (2–7, 80 ja 52) saavuttivat 100 %:n neutralointileveyden käyttämällä samaa raja-arvoa.

mAb 80 inhiboi SARS-CoV-2:ta estämällä reseptoria sitovan motiivin (RBM) vuorovaikutuksen ACE2:n kanssa, ja mAb:n raskas ketju ja T478- ja S477-tähteet olivat pääasiallisesti vastuussa isäntä-virus-vuorovaikutuksista. Tähteet mutatoitiin VOC:iksi, mikä vähensi Ab:n sitoutumista, jota MB lisäsi. Samoin mutaatiot vähensivät SARS-CoV-2:n ja muiden sarbekovirusten VOC-neutralointia trispesifiseen molekyyliin sisällytetyillä mAb:illa 2–7, 10–40 ja 11–11, jonka MB:tä peittävä korkeampi BSA palautti.

Kaiken kaikkiaan tutkimustulokset osoittivat, että kolmispesifinen 2-7-10-40-11-11-MB edustaa konseptin todistetta laajasta, vankasta ja voimakkaasta pan-sarbekoviruksen neutraloinnista kohdentamalla kolmeen epätäydellisesti päällekkäin toiminnalliseen RBD-epitooppiin ja neutraloimalla tehon kasvua aviditeettimolekyylin avulla.

*Tärkeä HUOMAUTUS:bioRxiv julkaisee alustavia tieteellisiä raportteja, joita ei ole vertaisarvioitu ja joita ei siksi pitäisi pitää vakuuttavina, jotka on tarkoitettu ohjaamaan kliinistä käytäntöä/terveyteen liittyvää käyttäytymistä tai joita ei pitäisi käsitellä vakiintuneina tietoina.

Viite:

• 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