Multispecificitātes un antivielu aviditātes kombinācija palielina aizsardzību pret SARS-CoV-2

Multispecificitātes un antivielu aviditātes kombinācija palielina aizsardzību pret SARS-CoV-2

Nesenā pētījumā, kas publicēts bioRxiv * Priekšdrukas serveris: starptautiska pētnieku komanda izmantoja MULTI specifisko daudzafinitātes antivielu platformu (Multabody, MB), kas iegūta no cilvēka vieglās ķēdes apoferritīna protomēra, lai radītu plašu un spēcīgu smaga akūta respiratorā sindroma (SARS-CoV-2) koronavīrusu. 2)-neitralizējošās antivielas (Abs).

Nepārtrauktā SARS-CoV-2 problēmu variantu (GOS) parādīšanās ir apdraudējusi terapeitisko anti-SARS-CoV-2 monoklonālo antivielu (mAb) efektivitāti. Pētījuma autori iepriekš izstrādāja MB platformu, lai uzlabotu anti-SARS-CoV-2 un pret cilvēka imūndeficīta vīrusa-1 (HIV-1) Abs neitralizācijas spēju. Turklāt viņi ziņoja, ka palielinātu Ab afinitāti var apvienot ar multispecificitāti (vairāki Ab fragmenti, kas atpazīst dažādus epitopus), lai uzlabotu antigēna atpazīšanu.

Pētījums: Antivielu afinitāte un daudzspecifiskums apvienojumā nodrošina aizsardzību pret SARS-CoV-2 un izturību pret vīrusa izkļūšanu. Fotoattēlu kredīts: Corona Borealis Studio / Shutterstock

*Svarīga PIEZĪME:bioRxiv publicē provizoriskus zinātniskus ziņojumus, kas nav salīdzinoši pārskatīti, un tāpēc tos nevajadzētu uzskatīt par pārliecinošiem, kas paredzēti, lai vadītu klīnisko praksi/veselību saistītu uzvedību, vai uzskatīti par vispāratzītu informāciju.

Par pētījumu

Šajā pētījumā pētnieki pētīja, vai uzlabotā in vitro SARS-CoV-2 neitralizācija, par kuru iepriekš ziņots MB platformai, varētu nodrošināt in vivo aizsardzību mazās devās. Viņi arī pārbaudīja, vai MB var atjaunot neitralizācijas spēju zudumu, kas novērots ar tradicionāli lietotiem mAb pret SARS-CoV-2 GOS, un paplašināt to darbības jomu, iekļaujot citus vīrusus.

Trīsspecifiskā MB tika samontēta ar atomu izšķirtspēju un pārbaudīta, izmantojot krioelektronu mikroskopijas (krio-EM) analīzi. MB spēja nodrošināt imūno aizsardzību in vivo tika novērtēta, ģenerējot IgG kokteili, kas atbilst MB un kas satur IgG4 Fc mutācijas (F234A, S228P, G237A, P238S, L235A), lai novērstu saistīšanos ar Fc gamma receptoriem (FcgR). Tika veikti bioslāņa interferometrijas (BLI) eksperimenti un ADCP (ab-atkarīgās šūnu mediētās fagocitozes) eksperimenti.

Cilvēka peles, kas ekspresē angiotenzīnu konvertējošo enzīmu 2 (hACE2) un hFcRn, tika apstrādātas ar MB un IgG4 molekulām bez FcgR saistīšanās un intranazāli inficētas ar SARS-CoV-2. Pelēm tika savākti plaušu paraugi, lai noteiktu plaušu vīrusu titrus, pamatojoties uz to citopātisko iedarbību (CPE) un kvantitatīvo reversās transkripcijas-polimerāzes ķēdes reakcijas (qRT-PCR) analīzi.

Lai noskaidrotu, vai varētu vēl vairāk uzlabot mAb neitralizācijas spēju, tika izteikti monospecifiski MB, un to neitralizācijas apjoms un spēja tika salīdzināti ar atbilstošajiem mAb pret SARS-CoV-2 savvaļas tipa (WT) celmu un GOS alfa, beta. Gamma, Delta un Omicron BA.1.

Lai noteiktu neitralizācijas titru, tika veikti pseidovīrusa (PsV) neitralizācijas testi un sarbekovīrusa neiralizācijas testi. Turklāt tika pētīti mAb 80 molekulārie saistīšanās mehānismi.

Trispecifisks 2-7-10-40-11-11 molekulārais pārklājums tika novērtēts, pamatojoties uz individuālo un kombinēto UBR aprakto virsmu (BSA), ko raksturo to trīsdimensiju (3D) struktūras. Šūnu kultūras eksperimentiem tika izmantotas cilvēka embrija nieres (HEK) 293T-ACE2 šūnas un Vero E6 šūnas, un HEK 293F šūnās tika ekspresēti gēni, kas kodē cilvēka apoferritīna saplūšanu, fragmentu antigēnu saistošos reģionus (Fabs), fragmentu kristalizējamos reģionus (Fcs) un IgG. Olbaltumvielu frakcijas tika attīrītas ar hromatogrāfiju un tika veikta plūsmas citometrijas (FC) analīze.

Rezultāti

Ab līdzīgie molekulārie serdeņi bija viendabīgi. MB neitralizācijas potences uzlabojumi uzlaboja imūno aizsardzību in vivo devās, kas bija 30 reizes zemākas nekā attiecīgie IgG. MB efektīvi neitralizēja SARS-CoV-2 variantus, izmantojot kombinēto aviditāti, un vairākus mAb varēja salikt vienā MB molekulā (ar 62 kontakta atlikumiem), lai neitralizētu sarbekovīrusus, kas nav SARS-CoV-2.

Apoferritīna-MB sastatnes bija līdzīgas cilvēka apoferritīna vieglajai ķēdei. Trispecifiskā MB (TMB) puse no maksimālās inhibējošās koncentrācijas (IC50) bija 0,0002 μg/ml, kas bija 1000 reizes lielāka nekā IgG kokteiļa vērtība. IgG4 Ab kokteilis un TMB saistās ar peles un cilvēka FcRn, bet ne ar FcgR. TMB nodrošināja ievērojami augstāku aizsardzību (60% izdzīvošanu) nekā IgG4 Ab kokteilis.

Pieci mAb (80, 52, 80, 11-11, 10-40 un 2-36) uzrādīja 100% platumu ar IC50 robežvērtību pieci μg/ml. Tomēr, izmantojot IC50 robežvērtību 0,01 μg/ml, tikai 11-11 un 10-40 neitralizēja divus GOS. Turpretim, ja tos izmantoja kā monospecifiskus MB, trīs mAb specifikācijas (2–7, 80 un 52) sasniedza 100% neitralizācijas platumu, izmantojot to pašu robežvērtību.

mAb 80 inhibēja SARS-CoV-2, novēršot receptoru saistošā motīva (RBM) mijiedarbību ar ACE2, un mAb smagā ķēde un T478 un S477 atlikumi galvenokārt bija atbildīgi par saimnieka un vīrusa mijiedarbību. Atlikumi tika mutēti par GOS, samazinot Ab saistīšanos, ko palielināja MB. Tāpat mutācijas samazināja SARS-CoV-2 un citu sarbekovīrusu GOS neitralizāciju ar mAb 2–7, 10–40 un 11–11, kas tika iekļauti trispecifiskajā molekulā, ko atjaunoja augstākais BSA, kas pārklāj MB.

Kopumā pētījuma rezultāti parādīja, ka trīsspecifiskais 2-7-10-40-11-11-MB ir plašas, spēcīgas un spēcīgas pansarbekovīrusa neitralizācijas koncepcijas pierādījums, mērķējot uz trim nepilnīgi pārklājošiem funkcionāliem URB epitopiem un neitralizējot potences pieaugumu, izmantojot aviditātes molekulu.

*Svarīga PIEZĪME:bioRxiv publicē provizoriskus zinātniskus ziņojumus, kas nav salīdzinoši pārskatīti, un tāpēc tos nevajadzētu uzskatīt par pārliecinošiem, kas paredzēti, lai vadītu klīnisko praksi/veselību saistītu uzvedību, vai uzskatīti par vispāratzītu informāciju.

Atsauce:

• 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