Proveržis antigenų atpažinimo srityje: Tracer-I sustiprina imuninį tikslą

Proveržis antigenų atpažinimo srityje: Tracer-I sustiprina imuninį tikslą

Tyrimas pristato „Tracer-I“ – baltymų platformą, turinčią platų HLA suderinamumą, atveriančią kelią pažangiai imuninio atsako inžinerijai ir specifiniam ligos taikymui.

Neseniai paskelbtame tyrimenatūralios biotechnologijos,Tyrėjai aprašo MHC I (Tracer-I) antigeno-MHC komplekso reporterio tikslinio atpažinimo molekulinę struktūrą – baltymų platformą, kuri gali būti naudojama imuniniams atsakams kurti.

MHC I peptido pateikimo reikšmė

Sergančios ląstelės laikui bėgant kaupia keletą nenormalių baltymų, įskaitant su naviku susijusius antigenus arba neoantigenus, taip pat patogenų kilmės antigenus, kurie galiausiai suskaidomi proteosomose ir lizosomose. Kai kuriuos iš šių antigeninių peptidų fragmentų, kurių ilgis yra nuo aštuonių iki 12, ląstelės paviršiuje atstovauja pagrindiniai I klasės histokompatibilumo komplekso (MHC I) baltymai.

MHC 1 pateikimas yra labai svarbus imuniniam atsakui, nes jis leidžia įgimtai imuninėms ląstelėms sunaikinti sergančias ląsteles ir stimuliuoja adaptyvųjį imunitetą. Adaptyvusis imunitetas leidžia T ląstelėms atpažinti antigenus ir aktyvuotis, sukeldamas ląstelių sukeltą žudymą ir antikūnų gamybą.

T ląstelių receptorių potencialas

T ląstelių receptoriai (TCR) jungiasi prie peptido-MHC kompleksų (PMHC) per šešių lanksčių komplementarumo užbaigimo regionų (CDR) derinį. Įvairovė, kurią sukuria kombinacinis mechanizmas, taip pat prijungimo kampų ir surišimo orientacijų svyravimai leidžia labai specifiškai atpažinti antigenus.

Šiuo metu mokslininkai kuria TCR CDR, kad sukurtų MHC I surišančias molekules, turinčias specifiškumą ligos antigenams. Tačiau su šiais tyrimais susiję keli iššūkiai.

Šiuo tikslu TCR iš ląstelių, turinčių mažą afinitetą antigenui, vystymasis yra labai lėtas. Be to, TCR yra susiję su būdingu polispecifiškumu, kuris palengvina daugelio patogenų kilmės epitopų, turinčių santykinai ribotą TCR repertuarą, imuninę priežiūrą, tuo pačiu ribojant jų, kaip terapinių agentų, specifiškumą.

HLA genai, koduojantys MHC I peptidus, turi daugiau nei 38 000 allotipų įvairiose populiacijose ir genetinėse grupėse. TCR apsiriboja PMHC taikiniais tik keliose HLA versijose, o tai riboja jų naudingumą skirtinguose genetiniuose kontekstuose.

Kas yra Tracer-i?

Dabartinio tyrimo autoriai pasinaudojo ribotu MHC I antigenų stuburo konformacijų skaičiumi, kad sukurtų platformą, suderinamą su įvairiais HLA alotipais.

Dauguma rišamųjų medžiagų gali sąveikauti su MHC I, jei ji apima visą antigeno ilgį. Šis PMHC I rišiklio karkasas turi paviršių, kurį galima pritaikyti taip, kad jis specifiškai prisijungtų prie daugelio su ligomis susijusių peptidų, o tai gali būti labai ekonomiška ir greita sistema.

„Tracer-I“ karkasai naudoja modifikuotą ankstesnės į peptidus orientuotos PMHC II surišimo platformos „Tracer-II“ formą, kad sukurtų MHC I atitikmenį. Tracer-II turi įgaubto paviršiaus ypatybę, kuri paprastai jungiasi statmenai su peptidų surišimo grioveliu ant išplėstų MHC III peptidų struktūrų.

Ši platforma buvo pritaikyta įvedant nukreiptą mutaciją, įtraukiant suaktyvintą peptido konformaciją MHC I lygiagrečia orientacija. Naudojant kompiuterinį modeliavimą, buvo nustatyta seka, suderinama su MHC I paviršiumi. Tada įgaubtoje ypatybėje buvo pateikti variantai, siekiant optimizuoti surišimo režimą.

Surišimo specifiškumas

Norint išbandyti platformą, buvo naudojami trys skirtingi PMHC-I taikiniai, įskaitant peptidus, gautus iš stemplės plokščiųjų ląstelių karcinomos, sunkaus ūminio kvėpavimo sindromo koronaviruso 2 (SARS-COV-2) ir B*08 allotipus.

Visi trys taikiniai buvo specialiai surišti su atsekamaisiais elementais, į peptidus orientuotais surišimo sąsajos rišikliais, nurodant apibendrintą rišiklio generavimo platformą, kuri konkrečiai nukreipta į kelis HLA alelius.

Specifinis skirtingų PMHC-I taikinių surišimo gebėjimas rodo, kad ši platforma gali surišti molekules įvairiuose taikiniuose ir populiacijose įvairioms reikmėms. Nepaisant jų bakterinės kilmės, atsekamosios medžiagos nesukelia tvirtų imuninių ar citotoksinių atsakų pelėms.

Šis supaprastintas metodas leidžia greitai ir lengvai sukurti į peptidus nukreiptus PMHC rišiklius įvairiems antigenams.. ""

Tracer I veiksmingumo tyrimas

„Tracer I“ platforma buvo įtraukta į humanizuoto antikūno fragmentą bispecifiniu T ląstelių įtraukimo formatu (Bite). Išbandytose pacientų vėžio ląstelėse buvo pastebėtas veiksmingas T ląstelių aktyvavimas, sunaikinant taikinį esant nanomolinei koncentracijai.

Molekulinis mechanizmas

Rentgeno kristalografija parodė, kad atsekamoji medžiaga sujungia PMHC I taikinį per visą jo ilgį dėl formos papildomumo. Sąsaja turi aštuonių likučių rinkinį, kuris išlieka pastovus įvairiose HLA, todėl nereikia kintamų PMHC-I atpažinimo režimų naudojant nekintamąjį surišimo režimą.

Tolesnis aštuonių pergalių rinkinio variantas leido prisijungti prie daugybės epitopų, susijusių su įvairiomis ligomis, kurias sukelia skirtingi HLA alotipai. Ši taško pakeitimo skiriamoji geba rodo, kad žymekliai gali būti sukurti skirtingiems antigenams neprarandant specifiškumo.

Tada buvo sukurta monomerinė atsekamosios medžiagos forma, suderinama su chimeros antigeno receptorių T ląstelėmis (CAR-T). Nustatyta, kad ši forma efektyviai suriša automobilius dideliu afinitetu ir skatina vėžinių ląstelių žudymą taikinyje.

Išvados

Mūsų platformos pasižymi dideliu į peptidus orientuotu specifiškumu, plačiu suderinamumu su įvairiais antigenais ir lengvu kūrimu, todėl tai žymiai padidina tikslinių MHC biomarkerių prieinamumą.“

Tolesnis Tracer-I kūrimas galėtų padėti sukurti tikslinius antigenus. Tačiau reikalingi tolesni tyrimaiIn vivo.

Šaltiniai: