آنتی بادی مونوکلونال گیاهی قدرت کوکتل آنتی بادی را در برابر SARS-CoV-2 نوع Omicron افزایش می دهد.


گسترش سریع سندرم حاد تنفسی ویروس کرونا 2 (SARS-CoV-2) منجر به بیماری همه گیر کروناویروس 2019 (COVID-19) شده است.

از آغاز همه‌گیری، چندین نوع SARS-CoV-2 در نتیجه جهش‌های ژنومی پدیدار شده‌اند. بسیاری از این گونه‌ها به‌عنوان انواع مورد علاقه (VOI) و گونه‌های نگران‌کننده (VOC) بر اساس حدت، انتقال‌پذیری و ظرفیت فرار از ایمنی ناشی از عفونت طبیعی و واکسیناسیون COVID-19 طبقه‌بندی شده‌اند.

مطالعه: یک آنتی بادی مونوکلونال گیاهی جدید، قدرت هم افزایی یک کوکتل آنتی بادی را در برابر نوع SARS-CoV-2 Omicron افزایش می دهد.  اعتبار تصویر: ustas7777777 / Shutterstock.com

مطالعه: یک آنتی بادی مونوکلونال گیاهی جدید، قدرت هم افزایی یک کوکتل آنتی بادی را در برابر نوع SARS-CoV-2 Omicron افزایش می دهد. اعتبار تصویر: ustas7777777 / Shutterstock.com

زمینه

آنتی بادی های مونوکلونال پیشگیرانه و درمانی (mAbs) نقش مهمی در محافظت از گروه های آسیب پذیر در برابر ابتلا به COVID-19 دارند. به عنوان مثال، واکسیناسیون به طور موثری از افراد دارای نقص ایمنی در برابر ابتلا به عفونت SARS-CoV-2 محافظت نمی کند، زیرا ممکن است پس از واکسیناسیون، ایمنی قابل توجه و بادوام ایجاد نکنند.

از آنجایی که کارایی واکسن‌های COVID-19 در برابر VOCs کاهش یافته است، برای محافظت از جمعیت جهانی در برابر سویه‌های SARS-CoV-2 موجود و در حال ظهور، به درمان‌های مؤثرتری نیاز است.

به طور معمول، mAbs می توانند با خنثی کردن ویروس از عفونت ویروسی جلوگیری کنند. بر اساس اپی توپ، که دامنه اتصال گیرنده (RBD) پروتئین اسپایک SARS-CoV-2 را تشخیص می‌دهد، mAbs به چهار گروه از کلاس‌های 1-4 طبقه‌بندی شده‌اند.

در بین کلاس‌ها، mAbs کلاس 1 و 2 که با محل اتصال آنزیم مبدل آنژیوتانسین 2 (ACE2) RBD تعامل دارند، توانایی خنثی‌سازی بیشتری دارند. مشخص کردن mAbها در این کلاس‌ها مهم است، زیرا به تولید کوکتل‌های mAb مؤثر که فرار سیستم ایمنی را کاهش می‌دهند، کمک می‌کند.

طی دو سال گذشته، چندین پادتن مخصوص SARS-CoV-2 مجوز استفاده اضطراری (EUA) را از سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) برای مبارزه با عفونت SARS-CoV-2 دریافت کردند. با این حال، برخی از این mAb ها بعداً اصلاح یا لغو شدند، زیرا کارایی درمانی خود را در برابر انواع تازه پدید آمده SARS-CoV-2، به ویژه، نوع B.1.1.529 (Omicron) و انواع فرعی آن از دست دادند.

بنابراین، نیاز فوری به توسعه کوکتل‌های mAb جدید وجود دارد که در برابر نوع رایج Omicron در حال حاضر، همراه با سایر انواع SARS-CoV-2 موثر باشد.

گیاهان سیستم های امیدوار کننده ای برای تولید پروتئین های نوترکیب هستند. یک مطالعه بالینی قبلی نشان داد که واکسن گیاهی کووید-19 که به تازگی فرموله شده است، ایمن و در پیشگیری از عفونت بسیار موثر است. از آن زمان، این واکسن برای استفاده انسانی در کانادا تایید شده است.

در مورد مطالعه

بر خلاف روش های مرسوم، استفاده از گیاهان برای توسعه mAbs نیازی به امکانات استریل و پروتکل های گران قیمت ندارد. اخیرا مجله بیوتکنولوژی گیاهی این مطالعه توسعه یک mAb جدید علیه SARS-CoV-2 RBD را از طریق تکنیک هیبریدوم و به دنبال آن کایمریزاسیون و بیان در گیاهان مورد بحث قرار می دهد.

در این مطالعه، از روش ایمونوسوربنت متصل به آنزیم (ELISA) برای غربالگری اولیه mAbs استفاده شد که توسط هیبریدوم های تولید شده از موش های ایمن شده با RBD سنتز شد. پس از فرآیند غربالگری، mAb 11D7 برای بیان نوترکیب آن در گیاهان انتخاب شد. این mAb بر اساس توانایی آن در خنثی کردن موثر سویه SARS-CoV-2 اجدادی در سنجش کانونی (FFA) انتخاب شد.

یافته های مطالعه

بیان کایمریک 11D7 در ΔXFT نیکوتیانا بنتامیانا گیاهان در عرض یک هفته پس از آگروفیلتراسیون به حدود 131 میکروگرم p11D7 در هر گرم وزن برگ تازه (FLW) رسیدند. اگرچه سطح mAb 11D7 تولید شده در سیستم گیاهی امیدوارکننده بود، اما کمتر از mAb های تولید شده در سایر ناقل های جمینی ویروسی بهینه شده بود.

تولید 11D7 در N. بنتامیانا گیاهان را می توان با استفاده از اشکال بهینه سازی شده بردارهای بیانی و/یا از طریق بیان مشترک با چاپرون ها افزایش داد. بهینه‌سازی، تجاری‌سازی محصول را برای مبارزه با COVID-19 امکان‌پذیر می‌سازد.

تجزیه و تحلیل وسترن بلات نشان داد که 11D7 گیاهی نوترکیب (p11D7) به طور کامل در یک ایمونوگلوبولین G (IgG) بدون هیچ گونه تخریب یا برش برجسته پروتئین هتروتترامتری مونتاژ می شود. ثابت تفکیک تخمین زده‌شده با استفاده از ELISA 0.15 نانومولار بود، که به‌شدت نشان داد که mAb جدید میل ترکیبی بالایی با SARS-CoV-2 RBD دارد.

این مقدار با سایر mAbهای خنثی کننده علیه SARS-CoV-2، مانند CA1 و CB6 که در گیاهان تولید می شوند، قابل مقایسه بود. با این وجود، غلظت بازدارنده 50 درصد (IC50) p11D7 برای خنثی سازی سویه اجدادی SARS-CoV-2 به طور قابل توجهی بالاتر از سایر mAb های گیاهی در 25.37 میکروگرم در میلی لیتر بود.

نویسندگان حدس می زنند که p11D7 می تواند ذرات ویروسی را با مکانیسمی غیر از تداخل با اتصال ACE2 خنثی کند. یکی از مهمترین یافته های این مطالعه، توانایی p11D7 برای اتصال به Omicron RBD و متعاقبا خنثی کردن آن بود. این mAb جدید همچنین ظرفیت خنثی کننده خود را در برابر نوع دلتا حفظ کرده است.

یافته‌های تجربی نشان می‌دهد که p11D7، که با یک mAb کلاس 4 همپوشانی دارد، می‌تواند یک نامزد امیدوارکننده برای تکمیل سایر کلاس‌های mAbs در یک فرمول کوکتل باشد. این یک مشاهدات مهم است، زیرا کوکتل های mAb می توانند قدرت هم افزایی را در برابر انواع مختلف ارائه دهند.

برای این منظور، نویسندگان از ترکیب دوگانه و سه گانه p11D7 با سایر mAbهای گیاهی، یعنی cilgavimab و tixagevimab استفاده کردند و اثربخشی آن را در برابر نوع Omicron مورد مطالعه قرار دادند. ترکیب سه گانه mAb حداکثر فعالیت خنثی کننده را در مقایسه با تمام ترکیبات دوگانه نشان داد.

نتیجه گیری

مزیت اصلی توسعه mAb های گیاهی موثر، هزینه تولید پایین آنها در مقایسه با روش های سنتی است که به سیستم های پستانداران و امکانات پیچیده نیاز دارند. مطالعه حاضر نشان داد که mAb p11D7 جدید مبتنی بر گیاه در برابر نوع Omicron SARS-CoV-2 ایمن و بسیار مؤثر است.

مرجع مجله:

  • Jugler، C.، Sun، H.، Nguyen، K.، و همکاران. (2022). یک آنتی بادی مونوکلونال گیاهی جدید، قدرت هم افزایی یک کوکتل آنتی بادی را در برابر نوع SARS-CoV-2 Omicron افزایش می دهد. مجله بیوتکنولوژی گیاهی. doi:10.1111/pbi.13970



منبع