Ultimate magazine theme for WordPress.

التطور السريع للأجسام المضادة وحيدة النسيلة للفأر المتنوع وظيفيًا لـ SARS-COV-2

6

ads

مع عودة ظهور جائحة COVID-19 الذي يلوح في الأفق بشكل كبير في أجزاء كثيرة من العالم ، أصبحت الحاجة إلى أدوات المناعة مثل الأجسام المضادة وحيدة النسيلة (mAbs) أكثر إلحاحًا ، سواء للتشخيص أو العلاج أو البحث عن الفيروس. الآن ، دراسة حديثة نشرت على خادم ما قبل الطباعة bioRxiv* في أكتوبر 2020 ، تم الإبلاغ عن تطور عملية سريعة لتوليد mAbs الماوس عالية التقارب ، وسماتها الوظيفية.

RBD في علم المناعة SARS-CoV-2

تركز معظم جهود تطوير الأجسام المضادة على مجال ربط المستقبلات (RBD) ، وهي منطقة في الوحدة الفرعية S1 لبروتين ارتفاع SARS-CoV-2 ، يبلغ طولها حوالي 300 وحدة بنائية. يُعتقد أن هذا البروتين الشائك هو العنصر الفيروسي الذي يتوسط ارتباطه بالخلية المضيفة من خلال مستقبل الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 (hACE2). تم العثور على هذا في مجموعة متنوعة من أنواع الخلايا في الإنسان المضيف ، وخاصة ظهارة الرئة.

يحتوي RBD على خمسة مخلفات تتلامس مع مستقبل ACE2. من أجل استغلال هذا العنصر الفيروسي ، استخدم الباحثون مجال S1 المتاح تجاريًا والمميز بهستدين C- طرفي (His-S1) ، و RBD تجاري مع مجال C-terminal IgG1 Fc (mFc-RBD) ، و mFc- تم دمج RBD مع الجسيم الشبيه بالفيروس PP7 (VLP) ، المسمى PP7zz.

يتم تعديل الأخير بحيث يتم عرض مجالين Z متتابعين مع كل ارتباط بـ Fc في 120 مكانًا على سطح VLP. يحتوي على عرض كبير لـ RBDs الذي يتيح ربط مستقبلات متعددة بالخلايا المناعية ، مما يسمح بتقارب الخلية بالنضوج.

أي مستضد بعلامة Fc يعزز امتصاص ومعالجة مستضد محسن. تمتلك VLPs تأثيرًا مساعدًا ، لكن مادة مساعدة أخرى عززت أيضًا مناعة البروتينات المؤتلفة S1 و RBD.

التحصين المعجل وإنتاج mAb

استخدم الباحثون جداول التحصين المتسارعة باستخدام إما His-S1 ، وهو مزيج من mFc-RBD و PP7zz المناعي ، و mFc-RBD المعبر عنه في VLPs المعزز أخيرًا بواسطة His-S1. كان الهدف هو العثور على العامل المناعي الذي يعرض الاستجابة القصوى. ثم تم حصاد خلايا الطحال في اليوم 30 من التحصين ، وتم اختيار الخلايا التي تفرز مستويات عالية من IgG.

إستراتيجية لقاح الوحدة الفرعية لبروتين السارس- CoV-2 سبايك والاستجابة المناعية الخلطية في الفئران.  أ ، بروتين الوحدة الفرعية 1 المؤتلف (His-S1 ، المخلفات 1-681) أو مجال ربط مستقبلات S1 (الماوس Fc-RBD ، المخلفات 319-541 ، مخلفات التلامس ACE2 باللون الأرجواني ؛ PDBID: 6vxx) مستضدات.  ب ، عرض VLP لمستضدات تحمل علامات Fc باستخدام جسيمات PP7 التي تحمل 120 مجال ZZ ؛  توفر نسبة الكتلة 1: 1 لـ mFc-RBD و VLP نسبة مولارية Fc: ZZ تبلغ حوالي 0.8.  Rh = نصف القطر الهيدروديناميكي المقاس بواسطة تشتت الضوء الديناميكي في المخزن المؤقت للفوسفات.  ج ، جدول واستراتيجية اللقاح.  تم تحصين إناث الفئران BALB / c البالغة من العمر ستة أسابيع (ن = 3 لكل مجموعة) بالمستضد الأولي والمساعد في اليوم 0 متبوعًا بتعزيزات في اليومين 14 و 27. تم جمع الدم من أجل ELISA في الأيام 0 و 14 و 21 و 30. د ، استجابات ELISA لتخفيف المصل ضد بروتين His-S1 المطلي من الفئران التي تم التضحية بها في اليوم 30. e ، قيم Titer من تحليل ELISA كما هو الحال في اللوحة d ، مقابل بروتين His-S1 المطلي أو بروتين ectodomain.  سلسلة التحصين المحددة في اللوحة ج ؛  a و b يعينان فئران مختلفة ضمن تلك السلسلة.  يمثل الخطأ التجريبي الانحراف المعياري.

إستراتيجية لقاح الوحدة الفرعية لبروتين السارس- CoV-2 سبايك والاستجابة المناعية الخلطية في الفئران. أ ، بروتين الوحدة الفرعية 1 المؤتلف (His-S1 ، المخلفات 1-681) أو مجال ربط مستقبلات S1 (الماوس Fc-RBD ، المخلفات 319-541 ، مخلفات التلامس ACE2 باللون الأرجواني ؛ PDBID: 6vxx) مستضدات. ب ، عرض VLP لمستضدات تحمل علامات Fc باستخدام جسيمات PP7 التي تحمل 120 مجالًا ZZ ؛ توفر نسبة الكتلة 1: 1 لـ mFc-RBD و VLP نسبة مولارية Fc: ZZ تبلغ حوالي 0.8. Rh = نصف القطر الهيدروديناميكي المُقاس بواسطة تشتت الضوء الديناميكي في محلول الفوسفات. ج ، جدول واستراتيجية اللقاح. تم تحصين إناث الفئران BALB / c البالغة من العمر ستة أسابيع (ن = 3 لكل مجموعة) بالمستضد الأولي والمساعد في اليوم 0 متبوعًا بتعزيزات في اليومين 14 و 27. تم جمع الدم من أجل ELISA في الأيام 0 و 14 و 21 و 30. د ، استجابات ELISA لتخفيف المصل ضد بروتين His-S1 المطلي من الفئران التي تم التضحية بها في اليوم 30. e ، قيم Titer من تحليل ELISA كما هو الحال في اللوحة d ، مقابل بروتين His-S1 المطلي أو بروتين النطاق الخارجي المرتفع. سلسلة التحصين المحددة في اللوحة ج ؛ a و b يعينان فئران مختلفة ضمن تلك السلسلة. يمثل الخطأ التجريبي الانحراف المعياري.

توصيف الأجسام المضادة حسب الوظيفة

قصص ذات الصلة

تم بعد ذلك فحص عيار الجسم المضاد بواسطة ELISA ، باستخدام إما بروتين His-S1 المؤتلف أو بروتين سبايك SARS-CoV-2 المصمم هندسيًا ، الأول هو مونومر والثاني مقسم.

أظهر هذا مناعة عالية لمستضد mFc-RBD ، والذي أنتج mAbs ملزمة للارتفاع. تم فرزها ، وتم تمييز mAbs المختارة من أجل قوة الربط ، وطموح الربط ، والتقارب.

وجد الباحثون 33 جزيءًا مختارًا من سلسلة IgG1 الخفيفة الملزمة بشدة ، بغض النظر عن تخزين البروتين المستهدف أو احتضانه في ظل ظروف مختلفة.

ثم تم تجميع mAbs وفقًا للتعبير التفاضلي لمجموعات الجينات المختلفة. وجد الباحثون أن القدرة المعادلة قد فرقت mAbs إلى ثلاث مجموعات ، 1-3 ، والتي كانت مرتبطة بوجود IGHV1 و 8 ، و IGKV1 ، و 3 ، و 6. المجموعة 3 هي مجموعة كبيرة من الأجسام المضادة غير المعادلة ، وكلها التي ترتبط بجين IGHV14-1 وفي 50٪ من mAbs ، IGKV6-32.

تقييم الحلقات التي تم التعرف عليها بواسطة mAbs

تعتبر قياسات الارتباط التنافسية مهمة في تقييم الحواتم المتضمنة في ربط السنبلة بواسطة الأجسام المضادة. أظهرت قيم الارتباط التنافسية المنخفضة أن الأجسام المضادة كانت تتنافس على البقايا المجاورة أو نفسها ، أو البقايا التي كانت مرتبطة ببعضها البعض.

من ناحية أخرى ، أظهرت القيم العالية ارتباط الجسم المضاد بحلقات مختلفة. أظهر هذا الاختبار ست مجموعات ربط رئيسية تتعلق بتسلسل السلسلة الثقيلة ومجموعات محددة من جينات IGHV و IGKV.

التأثير على ربط RBD-ACE2

قاموا أيضًا بقياس تأثير هذه mAbs على ربط RBD-ACE2 ، بشكل مباشر وغير مباشر. وجدوا 10 مللي أمبير ، ثلاثة منها لها تسلسلات متطابقة ، والتي أظهرت تثبيطًا قويًا لربط RBD مع كل من ACE2 كامل الطول ونسخة مستقبلات مبتورة لا تقدم مجال dimerization لجزيء ACE2.

لاحظوا تحييدًا قويًا مع 8 من هذه الأجسام المضادة العشرة ، بالإضافة إلى اثنين آخرين بآلية مختلفة لتثبيط ارتباط RBD-ACE2. ومع ذلك ، من mAbs ، تسبب 21 في التعزيز المعتمد على الجسم المضاد (ADE) باستخدام ACE2 المقطوع ولكن ليس ACE2 كامل الطول ، في الأجسام المضادة 17/21. هذه ، بالتالي ، لها حواتم تمييز مختلفة وتنتمي إلى فئة وظيفية مختلفة عن العشرة الأوائل.

ملزمة للتغير طبيعة RBD

باستخدام اختبار luciferase ، وجدوا بعض الاختلافات في أنماط الارتباط ، والتي تشير إلى أن هذه الأجسام المضادة العشرة ترتبط بأربعة أو أكثر من حلقات RBD. أربعة منها ترتبط على وجه التحديد بببتيد صغير على RBD يحتوي على أربعة من خمسة بقايا ملامسة. ومع ذلك ، لم يتم العثور على أي من هذه القدرة على تحييد قوي ، مما قد يعني أن هذا الببتيد في الشكل الخطي لا يشبه الموجود في الجسيمات الفيروسية المعدية ، ولكن فقط في الفيروسات المتدهورة ، كما يتضح من ربط اثنين من هذه mAbs مع بروتين سبايك في أقسام أنسجة الرئة.

شوهد نفس النمط بعد تشعيع جاما للفيريونات ، حيث أظهر mAbs مع نفس القدر من الارتباط لبروتين السنبلة قوة تحييد مماثلة في المختبر. ومع ذلك ، كان لدى أحدهم حد من اكتشاف الفيروسات المعطلة ، والذي كان بترتيب أكبر من الآخر.

آثار

توضح هذه الدراسة أن استخدام مستضدات RBD بمساعدة Fc و VLP للتحصين جنبًا إلى جنب مع إنتاج الورم الهجين السريع من mAbs بالتوازي يمكن أن يقدم مجموعة من الأجسام المضادة الملزمة التي لها خصائص وظيفية مختلفة ولكنها مفيدة لربط الفيروس وتثبيطه. يوافق هذا ويملأ الدراسات السابقة حيث تم استخدام الخلايا البائية من مرضى COVID-19 لإنتاج مجموعة كبيرة من mAbs تستهدف SARS-CoV-2.

كما هو الحال في الدراسات السابقة ، نجح النهج الحالي في استنباط عدد من mAbs مع التقارب في النطاق النانوي المنخفض لبروتين سبايك. هذا يؤكد العديد من الملاحظات السابقة أن RBD هو هدف مفيد للعوامل العلاجية المناعية.

بشكل عام ، تظهر الدراسة خمس مجموعات وظيفية على الأقل من الأجسام المضادة. تتكون ثلاث مجموعات من الأجسام المضادة المعادلة التي تتعرف على حواتم متميزة على RBD. الرابع يمثل المجموعة الكبيرة من mAbs غير المعادلة ، والخامس يشمل mAbs التي ترتبط بتشويه أو تعطيل RBD في عينات أنسجة الرئة المصابة. يبدو أن لكل فئة وظيفية قوة تحييد مميزة ، ومواقع مختلفة للتعرف على الحاتمة ، وتسلسل وتأثيرات ربط RBD-ACE2 مختلفة.

*ملاحظة هامة

تنشر bioRxiv تقارير علمية أولية غير خاضعة لمراجعة الأقران ، وبالتالي لا ينبغي اعتبارها قاطعة ، أو توجه الممارسة السريرية / السلوك المتعلق بالصحة ، أو تعامل على أنها معلومات ثابتة.

المصدر: | أخبار طبية

ads

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.