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Anticuerpo anti-SARS-CoV-2 con amplia cobertura de unión

En un artículo de investigación publicado recientemente en la revista Comunicaciones de la naturalezaUn equipo de científicos de China ha descrito la eficacia antiviral de un nuevo anticuerpo para el coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV-2) aislado de pacientes con coronavirus recuperado para el año 2019 (COVID-19).

La caracterización estructural y funcional del anticuerpo revela que cubre la mayor parte del estímulo unido al receptor del dominio de unión al receptor de pico (RBD) y es muy eficaz para neutralizar completamente el SARS-CoV-2 en primates no humanos.

antecedentes

La pandemia de COVID-19 es la más importante de la historia moderna, con más de 162 millones de personas infectadas y 3,37 millones de muertes en todo el mundo al 17 de mayo de 2021. Entre las diversas medidas de control de drogas, los anticuerpos monoclonales curativos y las vacunas preventivas han mostrado cierto destello de esperanza en el control del desastre epidémico.

Aunque las vacunas dirigidas por sorpresa han demostrado una buena eficacia para prevenir el COVID-19 y reducir la gravedad de la enfermedad, la solidez de la inmunidad inducida y la eficacia real de la vacuna en la población en riesgo sigue siendo incierta.

Con fines terapéuticos, los anticuerpos monoclonales se aíslan e identifican principalmente a partir de individuos convalecientes por COVID-19, ratones humanizados y bibliotecas de fagos. Dos barreras importantes en esta área incluyen la mejora de la infección dependiente de anticuerpos y la alteración de la eficacia de los anticuerpos contra variantes virales emergentes con mutagénesis múltiple.

En el estudio actual, los científicos aislaron un panel de anticuerpos neutralizantes de pacientes con COVID-19 recuperados. Al examinar estos anticuerpos, pudieron identificar y caracterizar el anticuerpo específico de RBD con la mayor eficacia.

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Identificación y caracterización de anticuerpos

Utilizando un enfoque de secuenciación del receptor de células B de una sola célula, los científicos aislaron una placa de anticuerpo anti-pico equivalente de dos pacientes con COVID-19 en recuperación. Entre estos anticuerpos, tres interactuaron eficazmente con la subunidad de pico S1 y obstaculizaron la interacción entre S1 y la enzima convertidora de angiotensina humana 2 (ACE2). Además, estos anticuerpos evitaron eficazmente que el SARS-CoV-2 infectara las células diana.

Basándose en el análisis basado en la base de datos de immunoGenetics, seleccionaron un anticuerpo específico, P4A1, para un análisis adicional.

Análisis morfológico del complejo anticuerpo – RBD

Usando cristalografía de rayos X, los científicos observaron que los enlaces de hidrógeno y la reacción hidrofóbica contribuyen principalmente a la interacción entre la región de unión del antígeno P4A1 y el pico RBD. Específicamente, observaron que el anticuerpo se une directamente al estímulo unido al receptor en el pico RBD. Por tanto, al crear un obstáculo estereotáctico, el anticuerpo bloquea eficazmente la reacción pico-ACE2.

Además, observaron que el anticuerpo cubría ampliamente la mayoría de los residuos RBD implicados en la reacción pico-ACE2. Esto justifica la eficacia de neutralizar el virus vivo de este anticuerpo.

Eficacia de los anticuerpos contra variantes de picos

Para determinar la eficacia del anticuerpo, examinaron la asociación de P4A1 con diecisiete mutaciones diferentes de RBD y dos mutaciones S1. Usando resonancia de harina de superficie y ELISA, observaron que el anticuerpo se une tanto a la especie salvaje RBD / S1 como al mutante RBD / S1 con afinidad similar. Además, el anticuerpo mostró una eficacia similar en la neutralización de pseudovirus que expresan mutaciones de tipo salvaje o sus variantes.

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Para aumentar la vida media del anticuerpo y reducir el riesgo de un refuerzo dependiente de anticuerpos dependiente de infección, también diseñaron el anticuerpo para producir un anticuerpo IgG4 con características estructurales y funcionales únicas. El anticuerpo diseñado ergonómicamente mostró una afinidad de unión mejorada, una vida media más larga y un buen perfil de seguridad en una placa. En vivo Experimentos.

Eficacia de los anticuerpos en primates no humanos

a En vivo Caracterización, los científicos se infectaron por primera vez. Macacos rhesus Con SARS-CoV-2 y luego ingirió el anticuerpo diseñado el primer día después de la infección. Observaron la eliminación completa del virus 4-5 días después de que los animales tratados fueran infectados con el anticuerpo. Además, no pudieron detectar ARN viral en el tejido pulmonar de los animales tratados con anticuerpos 6-7 días después de la infección. Estas observaciones indican que el anticuerpo puede inhibir eficazmente la replicación del virus en las células huésped.

Estudio de importancia

El estudio describe la identificación y caracterización de un nuevo anticuerpo equivalente anti-SARS-CoV-2, que muestra una fuerte eficacia antiviral, una vida media prolongada y una amplia gama de neutralización viral. El perfil de seguridad aceptable combinado con la eficacia antiviral hace que el anticuerpo sea un candidato prometedor para el tratamiento de pacientes con COVID-19.