دو آنتی بادی مونوکلونال نیز اثر درمانی و پیشگیری کننده بالایی از خود نشان دادند in vivo در مدل های همستر تجزیه و تحلیل ساختاری اپی توپ های اتصال، قدرت و واکنش پذیری گسترده را توضیح داد. اپی توپ اتصال حفظ شده NA8 همچنین نشان دهنده توانایی آن در خنثی کردن انواع آینده است.
در مطالعه اخیر منتشر شده در گزارش های سلولیمحققان دو آنتی بادی مونوکلونال (NA8 و NE12) را تولید و مشخص کردند که دامنه اتصال گیرنده پروتئین اسپایک سندرم حاد تنفسی کرونا 2 (SARS-CoV-2) را هدف قرار می دهد و فعالیت خنثی کننده ای را در برابر انواع اصلی نگران کننده SARS-CoV-2 نشان می دهد. .
زمینه
در مطالعه حاضر، محققان از اسید ریبونوکلئیک (RNA) استخراج‌شده از سلول‌های تک هسته‌ای خون محیطی (PBMC) 12 بیمار COVID-19 با تیتر بالایی از آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده علیه SARS-CoV-2 برای ساخت آنتی‌ژن قطعه نمایش فاژ استفاده کردند. کتابخانه های صحافی (Fab).
سنجش خنثی سازی با استفاده از ویروس های شبه تایپ برای ارزیابی آنتی بادی های مونوکلونال انتخاب شده انجام شد. ویژگی آنتی بادی های مونوکلونال نسبت به دامنه اتصال گیرنده پروتئین سنبله با استفاده از ELISA رقابتی مورد آزمایش قرار گرفت. این مطالعه همچنین توانایی خنثی‌سازی آنتی‌بادی‌های مونوکلونال را در برابر WA-1، سویه بنیان‌گذار آمریکای شمالی و دیگر گونه‌های نگران‌کننده مرتبط آزمایش کرد. علاوه بر این، توانایی خنثی سازی آنتی بادی های مونوکلونال انتخاب شده با آنتی بادی های مونوکلونال در استفاده بالینی مقایسه شد.
علاوه بر این، از مدل های همستر برای آزمایش استفاده شد in vivo کارایی پیشگیرانه و فعالیت درمانی NA8 و NE12. برای آزمایش اثربخشی پیشگیرانه، همسترها به صورت داخل صفاقی با غلظت‌های مختلف آنتی‌بادی‌های مونوکلونال تلقیح شدند قبل از اینکه با نوع بتا و سویه WA-1 SARS-CoV-2 به چالش کشیده شوند. اثربخشی درمانی با تجویز داخل صفاقی همسترها با آنتی بادی های مونوکلونال پس از آلوده کردن آنها به سویه WA-1 و واریانت بتا اندازه گیری شد.
نتایج
نتایج گزارش کردند که NA8 و NE12 دارای خواص مکمل هستند و عملکرد خنثی کننده قوی در برابر همه گونه های اصلی نگران کننده SARS-CoV-2 از خود نشان دادند. آنتی بادی مونوکلونال NA8 توانایی های خنثی کننده گسترده ای را در غلظت های picomolar در برابر نوع بتا و زیرمتغیرهای Omicron BA.1 و BA.2 و در غلظت های نانومولار در برابر زیر متغیرهای BA.2.12.1 و BA.4 اخیر نشان داد.
به طور خلاصه، این مطالعه توسعه و شناسایی آنتی‌بادی‌های مونوکلونال جدید NA8 و NE12 را گزارش کرد که توانایی‌های خنثی‌کننده گسترده و قوی را در برابر انواع اصلی SARS-CoV-2 و زیرشاخه‌های غالب Omicron در حال حاضر نشان می‌دهند.
نوع SARS-CoV-2 Omicron (BA.1) حاوی 30 جهش در ناحیه پروتئین اسپایک است که 15 مورد از آنها در حوزه اتصال گیرنده است که منطقه ای است که آنتی بادی ها را خنثی می کند. زیر متغیرهای BA.4 و BA.5 جایگزین انواع دیگر در تسلط جهانی شده اند و در برابر آنتی بادی های خنثی کننده استخراج شده از واکسن ها و عفونت های قبلی SARS-CoV-2 مقاومت نشان می دهند.
دو آنتی بادی مونوکلونال همچنین قدرت پیشگیری و درمانی بالایی از خود نشان دادند in vivo، هنگامی که در مدل های همستر آزمایش شد. علاوه بر این، در مقایسه با آنتی بادی های مونوکلونال فعلی در استفاده بالینی، NA8 و NE12 عملکرد خنثی کننده قوی و گسترده ای از خود نشان دادند.
نتیجه گیری
سنجش‌های ایمونوسوربنت مرتبط با آنزیم (ELISA) برای غربالگری کلون‌هایی که به طور خاص به پروتئین اسپایک trimeric متصل می‌شوند، استفاده شد. توالی یابی دی اکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) برای شناسایی کلون ها با توالی های مجزا، که سپس به عنوان آنتی بادی های Fabs محلول و ایمونوگلوبولین کامل G1 (IgG1) بیان شدند، استفاده شد. میل اتصال آنتی بادی های IgG با استفاده از ELISA مورد آزمایش قرار گرفت، در حالی که رزونانس پلاسمون سطحی برای آزمایش میل اتصال Fabs به پروتئین سنبله trimeric استفاده شد.
تصاویر آنالیز ساختاری cryo-EM نشان داد که آنتی بادی NA8 دارای یک اپی توپ اتصال بسیار حفاظت شده با یک برجستگی اتصال گیرنده کمی جابجا شده است که به آن اجازه می دهد تا مناطق جهش یافته نواحی اتصال گیرنده بتا و Omicron را دور بزند. مشاهده شد که اپی توپ NE12 با ردپای گیرنده آنزیم مبدل آنژیوتانسین-2 (ACE-2) دامنه اتصال گیرنده همپوشانی دارد. علیرغم داشتن اپی توپ های تا حدی همپوشانی، استفاده ترکیبی از NA8 و NE12 هیچ کاهشی در قدرت خنثی کننده هر یک از آنتی بادی های مونوکلونال نشان نداد.
اگرچه توسعه سریع واکسن ها و درمان های آنتی بادی مونوکلونال، عوارض و مرگ و میر مرتبط با بیماری همه گیر کروناویروس 2019 (COVID-19) را محدود کرده است، ظهور و تسلط جهانی زیرمتغیرهای SARS-CoV-2 Omicron حامل جهش هایی که فرار سیستم ایمنی را امکان پذیر می کند. یک دلیل فزاینده برای نگرانی
آنتی‌بادی‌های مونوکلونال درمانی کنونی نیز اثر کاهشی را در برابر این زیر متغیرها نشان می‌دهند، که نیاز به درمان‌های آنتی‌بادی مؤثرتر برای مقابله با زیرمجموعه‌های Omicron را برجسته می‌کند.
در مورد مطالعه
میکروسکوپ الکترونی برودتی (cryo-EM) برای درک فعل و انفعالات ساختاری بین تریمر پروتئین اسپایک SARS-CoV-2 و دو آنتی بادی مونوکلونال قوی در این مطالعه – NA8 و NE12 استفاده شد.
با از دست دادن کارایی واکسن‌ها و درمان‌های آنتی‌بادی مونوکلونال در حال حاضر در برابر زیرمجموعه‌های Omicron، توسعه آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده گسترده‌ای مانند NA8 و NE12 می‌تواند به محدود کردن گسترش جهانی گونه‌های SARS-CoV-2 که از سیستم ایمنی فرار می‌کنند کمک کند.