Preboj v prepoznavanju antigena: Tracer-I ojača imunski cilj

Preboj v prepoznavanju antigena: Tracer-I ojača imunski cilj

Študija predstavlja Tracer-I, beljakovinsko platformo s široko združljivostjo HLA, ki utira pot naprednemu inženiringu imunskega odziva in ciljanju na specifične bolezni.

V nedavno objavljeni študiji vnaravna biotehnologija,Raziskovalci opisujejo molekularno strukturo ciljnega prepoznavanja poročevalca kompleksa antigen-MHC za MHC I (Tracer-I), beljakovinsko platformo, ki se lahko uporablja za načrtovanje imunskih odzivov.

Pomen predstavitve peptida MHC I

Obolele celice sčasoma kopičijo več aberantnih proteinov, vključno s tumorsko povezanimi antigeni ali neoantigeni ter antigeni, pridobljenimi iz patogenov, ki se na koncu razgradijo v proteosomih in lizosomih. Nekateri od teh antigenskih peptidnih fragmentov, ki so dolgi med 8 in 12, so na celični površini predstavljeni z glavnimi proteini razreda I kompleksa histokompatibilnosti (MHC I).

Predstavitev MHC 1 je ključnega pomena za imunski odziv, saj omogoča prirojeno ubijanje obolelih celic, posredovano z imunskimi celicami, in stimulira adaptivno imunost. Prilagodljiva imunost omogoča celicam T, da prepoznajo antigene in se aktivirajo, kar sproži celično posredovano ubijanje in proizvodnjo protiteles.

Potencial T celičnih receptorjev

T-celični receptorji (TCR) se vežejo na komplekse peptid-MHC (PMHC) prek kombinacije šestih prožnih komplementarno dokončanih regij (CDR). Raznolikost, ki jo uvaja kombinatorni mehanizem, kot tudi variacije v priklopnih kotih in usmeritvah vezave omogočajo pomembno specifičnost prepoznavanja antigena.

Znanstveniki trenutno razvijajo TCR CDR za proizvodnjo veznih molekul MHC I s specifičnostjo vezave proti antigenom bolezni. Vendar pa je s temi študijami povezanih več izzivov.

V ta namen je razvoj TCR iz celic, ki imajo nizko afiniteto za antigen, zelo počasen. Poleg tega so TCR povezani z inherentno polispecifičnostjo, ki olajša imunski nadzor za številne epitope, ki izvirajo iz patogenov, z relativno omejenim repertoarjem TCR, hkrati pa omejuje njihovo specifičnost kot terapevtskih sredstev.

Geni HLA, ki kodirajo peptide MHC I, imajo več kot 38.000 alotipov v populacijah in genetskih skupinah. TCR so omejeni na cilje PMHC v le nekaj različicah HLA, kar omejuje njihovo uporabnost v različnih genetskih kontekstih.

Kaj je Tracer-i?

Avtorji trenutne študije so izkoristili omejeno število hrbteničnih konformacij na antigenih MHC I, da so ustvarili platformo, združljivo z različnimi alotipi HLA.

Večina vezivnih sredstev lahko uporabi eno samo usmeritev priklopa za interakcijo z MHC I, če pokriva celotno dolžino antigena. Ta vezivni oder PMHC I ima površino, ki jo je mogoče prilagoditi za specifično vezavo na več peptidov, povezanih z boleznijo, kar lahko postane zelo stroškovno učinkovit in hiter sistem.

Oder Tracer-I uporablja spremenjeno obliko njihove prejšnje peptidno usmerjene vezne platforme PMHC II Tracer-II za ustvarjanje dvojnika MHC I. Tracer-II ima konkavno površinsko značilnost, ki se običajno veže pravokotno na utor za vezavo peptida na razširjenih peptidnih strukturah MHC III.

Ta platforma je bila prilagojena z uvedbo usmerjene mutacije za vključitev sprožene peptidne konformacije na MHC I v vzporedni orientaciji. Z uporabo računalniškega modeliranja je bilo identificirano zaporedje, ki je združljivo s površino MHC I. Različice so bile nato uvedene v zaporedju v konkavni funkciji, da bi optimizirali način vezave.

Specifičnost vezave

Za testiranje platforme so bili uporabljeni trije različni cilji PMHC-I, vključno s peptidi, pridobljenimi iz skvamoznoceličnega karcinoma požiralnika, koronavirusa 2 hudega akutnega respiratornega sindroma (SARS-COV-2) in alotipov B*08.

Vse tri tarče so bile specifično vezane s sledilci, vezivi vezalnega vmesnika, osredotočenimi na peptide, kar kaže na posplošeno platformo za ustvarjanje veziva, ki specifično cilja na več alel HLA.

Specifična sposobnost vezave divergentnih tarč PMHC-I kaže, da lahko ta platforma veže molekule v širokem razponu tarč in populacij za več aplikacij. Kljub bakterijskemu izvoru sledilci pri miših ne izzovejo močnih imunskih ali citotoksičnih odzivov.

Ta poenostavljeni pristop omogoča hitro in enostavno ustvarjanje peptidno usmerjenih veziv PMHC za različne antigene. “”

Raziskovanje učinkovitosti Tracer I

Platforma Tracer I je bila vključena v fragment humaniziranega protitelesa v bispecifičnem formatu za vključitev celic T (Bite). Pri testiranih rakavih celicah bolnikov so opazili učinkovito aktivacijo celic T pri ubijanju tarče pri nanomolarni koncentraciji.

Molekularni mehanizem

Rentgenska kristalografija je pokazala, da sledilnik zajame tarčo PMHC I vzdolž njene celotne dolžine s komplementarnostjo oblike. Vmesnik ima nabor osmih ostankov, ki ostanejo nespremenjeni v različnih HLA, kar odpravlja potrebo po spremenljivih načinih prepoznavanja PMHC -I prek invariantnega načina vezave.

Nadaljnja variacija med nizom osmih zmag je omogočila vezavo na širok spekter epitopov pri več boleznih, ki jih predstavljajo različni alotipi HLA. Ta ločljivost točkovne substitucije kaže, da je mogoče sledilce razviti za različne antigene brez izgube specifičnosti.

Nato je bila ustvarjena monomerna oblika sledilnika, ki je združljiva s T-celicami receptorja antigena himere (CAR-T). Ugotovljeno je bilo, da ta oblika učinkovito veže avtomobile z visoko afiniteto in povzroči ubijanje rakavih celic na tarči.

Sklepi

Naše platforme imajo visoko peptidno usmerjeno specifičnost, široko združljivost z različnimi antigeni in enostavnost razvoja, kar bistveno razširja dostopnost ciljnih biomarkerjev MHC.”

Nadaljnji razvoj Tracer-I bi lahko pomagal razviti ciljne antigene. Vendar so potrebne nadaljnje raziskaveIn vivo.

Viri: