مطالعه آنتی بادی وسیع الطیف را شناسایی می کند که انواع نگران کننده SARS-CoV-2 را خنثی می کند


در مقاله ای که به تازگی در مجله منتشر شده است علم ایمونولوژیدانشمندان شناسایی و ارزیابی درمانی آنتی‌بادی را توصیف کرده‌اند که به طور گسترده انواع اصلی سندرم حاد تنفسی شدید کروناویروس 2 (SARS-CoV-2)، از جمله انواع آلفا، بتا، دلتا و اومیکرون را خنثی می‌کند.

مطالعه: آنتی بادی که SARS-CoV-1 و SARS-CoV-2 را با اتصال به یک اپی توپ حفظ شده سنبله در خارج از موتیف اتصال گیرنده خنثی می کند.  اعتبار تصویر: ThSucho/Shutterstock
مطالعه: آنتی بادی که SARS-CoV-1 و SARS-CoV-2 را با اتصال به یک اپی توپ حفظ شده سنبله در خارج از موتیف اتصال گیرنده خنثی می کند. اعتبار تصویر: ThSucho/Shutterstock

زمینه

در پاسخ به بیماری کشنده کروناویروس، 2019 (COVID-19) ناشی از SARS-CoV-2، چندین واکسن بالقوه، آنتی‌بادی‌های درمانی و داروهای ضد ویروسی ساخته شده‌اند که در مجموع به کاهش مسیر همه‌گیری کمک کردند. با این حال، ظهور مداوم انواع ویروسی جدید با افزایش قابلیت انتقال و آمادگی ایمنی، نیاز به توسعه مداخلات درمانی و پیشگیرانه وسیع الطیف را برجسته کرده است که می تواند طیف گسترده ای از انواع ویروسی را خنثی کند.

بیشتر آنتی‌بادی‌های درمانی مونوکلونال که در مرحله اولیه همه‌گیری ایجاد شده‌اند، با جلوگیری از تعامل بین پروتئین اسپایک SARS-CoV-2 و آنزیم 2 تبدیل‌کننده آنژیوتانسین انسانی (ACE2)، که گام کلیدی برای ورود ویروس به سلول‌های میزبان است، کار می‌کنند. این آنتی بادی ها بیشتر اپی توپ های موجود در موتیف گیرنده اتصال (RBM) دامنه اتصال گیرنده سنبله (RBD) را هدف قرار می دهند.

جدیدترین نوع میکرورون SARS-CoV-2 حاوی بیش از 15 جهش در سنبله RBD است که این نوع را در برابر آنتی بادی های مونوکلونال و همچنین آنتی بادی های ناشی از واکسن بسیار مقاوم می کند. برای مدیریت بهتر این بیماری همه‌گیر، توسعه آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده گسترده در برابر انواع فرار سیستم ایمنی مانند omicron حیاتی است.

در مطالعه حاضر، دانشمندان شناسایی و ارزیابی درمانی یک آنتی بادی مونوکلونال با اثر خنثی کننده گسترده در برابر انواع SARS-CoV-2 را توصیف کرده اند.

شناسایی آنتی بادی مونوکلونال ضد SARS-CoV-2

تولید آنتی‌بادی‌های هدف‌گیری سنبله با ایمن‌سازی و متعاقباً تقویت موش‌ها با اکتودومین سنبله یا RBD سویه اصلی SARS-CoV-2 ووهان انجام شد. LIBRA (ارتباط گیرنده سلول B به ویژگی آنتی ژن از طریق توالی یابی) از فناوری توالی یابی برای شناسایی سلول های B حافظه اختصاصی آنتی ژن و گیرنده های سلول B با توالی تک سلولی استفاده شد.

DNA کد کننده مناطق متغیر گیرنده های سلول B شناسایی شده در ستون فقرات آنتی بادی ایمونوگلوبولین G1 (IgG1) انسانی برای تولید آنتی بادی های کایمریک قرار داده شد. این منجر به تولید 27 آنتی بادی هدفمند RBD و هفت آنتی بادی غیر هدفمند RBD شد.

سنجش خنثی سازی ویروس در این مطالعه هفت آنتی بادی با کارایی خنثی کننده بالا در برابر سویه ووهان SARS-CoV-2 شناسایی کرد. از این آنتی بادی ها، یکی (SW186) کارایی خنثی کننده بهینه را در برابر طیف وسیعی از انواع SARS-CoV-2 از جمله آلفا، بتا، دلتا، گاما، لامبدا و مو نشان داد.

آنتی بادی SW186 شناسایی شده اثر خنثی کننده بالایی را در برابر SARS-CoV-2 نوع وحشی و انواع آن در غلظت های نانومولاری نشان داد. با این حال، آنتی بادی کاهش قابل توجهی راندمان خنثی کننده را در برابر omicron و زیرشاخه های آن نشان داد.

قابل توجه است که آنتی بادی SW186 کارایی خنثی کننده بالایی را در برابر سندرم حاد تنفسی ویروس کرونا 1 (SARS-CoV-1) نشان داد، یک ویروس بتاکورونا مسئول شیوع سارس در سال های 2002-2004. این یافته نشان می دهد که آنتی بادی SW186 اپی توپی را هدف قرار می دهد که بین SARS-CoV-1 و SARS-CoV-2 بسیار محافظت شده است.

تجزیه و تحلیل ساختاری مجموعه آنتی ژن-آنتی بادی

تجزیه و تحلیل میکروسکوپی کرایو الکترونی مجموعه آنتی بادی-آنتی ژن نشان داد که اپی توپ هدفمند آنتی بادی SW186 در خارج از RBM سنبله RBD قرار دارد. اپی توپ شامل چندین اسید آمینه حفاظت شده است. تجزیه و تحلیل بیشتر نشان داد که آنتی بادی SW186 در رابط RBD-ACE2 متصل نمی شود.

اپی توپ آنتی بادی SW186 شامل یک محل گلیکوزیلاسیون (N343) است که برای ورود ویروس به سلول های میزبان مهم است. این باقیمانده بین کروناویروس های انسانی به شدت حفظ می شود.

تجزیه و تحلیل بیشتر نشان داد که ناحیه تعیین‌کننده مکمل زنجیره سنگین 3 (HCDR3) آنتی‌بادی SW186 تا حدی در یک شیار کوچک RBD قرار می‌گیرد و این فعل و انفعالات عمدتاً توسط ستون فقرات پلی پپتیدی به جای زنجیره‌های جانبی شیار کوچک RBD کمک می‌کند. این یافته نشان می دهد که جهش های RBD ممکن است به طور قابل توجهی بر اتصال آنتی بادی SW186 تأثیر نداشته باشند.

اثربخشی درمانی SW186

اثربخشی درمانی آنتی بادی ابتدا با آلوده کردن موش‌ها با انواع آلفا، بتا یا دلتا SARS-CoV-2 و سپس درمان با آنتی‌بادی SW186 مورد آزمایش قرار گرفت. یافته‌ها نشان داد که موش‌های تحت درمان با آنتی‌بادی SW186 در مقایسه با موش‌های درمان‌نشده، دارای بار ویروسی قابل‌توجهی کمتری در ریه‌ها هستند. علاوه بر این، درمان آنتی‌بادی از موش‌ها در برابر کاهش وزن، آسیب ریه و نفوذ واسطه‌های التهابی به ریه محافظت کرد.

برای آزمایش اثربخشی آنتی بادی SW186 در انسان، پانلی از آنتی بادی های انسانی تولید و برای کارایی خنثی کننده در برابر انواع آلفا، بتا و دلتا آزمایش شد. یافته‌ها نشان داد که بیشتر این آنتی‌بادی‌های انسانی، گونه‌های آزمایش‌شده را با کارایی مشابه آنتی‌بادی SW186 موش خنثی می‌کنند.

اهمیت مطالعه

این مطالعه یک آنتی بادی مونوکلونال وسیع الطیف (SW186) را شناسایی می کند که به طور موثر انواع نگران کننده SARS-CoV-2 و SARS-CoV-1 را خنثی می کند. دانشمندان بر این باورند که اپی توپ حفاظت شده RBD که توسط آنتی بادی SW186 مورد هدف قرار گرفته است، می تواند در مطالعات آینده برای توسعه آنتی بادی های درمانی جدید در نظر گرفته شود.



منبع