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Le nanoparticelle del mosaico RBD suscitano gli anticorpi di neutralizzazione contro SARS-CoV-2

Il coronavirus 2 (SARS-CoV-2), un betacoronavirus neo-emergente di sindrome respiratorio acuto severo, ha provocato la pandemia COVID-19, infettante oltre 56,75 milione di persone e sostenente oltre 1,35 milione vite universalmente fin qui.

Altri due betacoronaviruses zoonotici, SAR-CoV e MERS-CoV, egualmente hanno provocato gli scoppi durante gli ultimi 20 anni. Tutti e tre i virus sono pensati per provenire da pipistrelli, con SAR-CoV e MERS-CoV che si adattano ai host animali intermedi prima del salto agli esseri umani.

i virus del tipo di SAR circolano in pipistrelli e la sorveglianza sierologica della gente che vive vicino alle caverne in cui i pipistrelli portano i diversi coronaviruses ha dimostrato la trasmissione diretta dei virus del tipo di SAR con potenziale pandemico, suggerente un vaccino pan--coronavirus è necessaria proteggere dagli scoppi e dalle pandemie futuri. In particolare, gli sforzi del pipistrello WIV1 e SHC014 sono pensati per rappresentare una minaccia in corso contro gli esseri umani.

In questo contesto, Pamela J. Bjorkman ed i colleghi hanno progettato le nanoparticelle chevideo il SARS-CoV-2 RBD (dominio obbligatorio del ricevitore) con RBDs dai beta coronaviruses animali che rappresentano le minacce contro gli esseri umani (nanoparticelle del mosaico; 4-8 RBDs distinto).

Egualmente hanno fatto le nanoparticelle che video il dominio dell'ricevitore-associazione (RBD) soltanto di SARS-CoV-2 (nanoparticelle omotipe) ed hanno confrontato la reattività crociata fra i due e gli anticorpi dai plasmi umani convalescenti COVID-19.

Il gruppo dall'istituto di tecnologia della California e la Rockefeller University, osservata che i mouse immunizzati con le RBD-nanoparticelle hanno suscitato l'associazione inter-reattiva dell'anticorpo e le risposte di neutralizzazione, confermanti hanno aumentato l'immunizzazione dal multimerization. Al contrario, non hanno osservato questo con l'antigene solubile.

I candidati vaccino contro SARS-CoV-2 comprendono la proteina del trimero della punta (s) ed i domini dell'ricevitore-associazione (RBDs; Domini di S1B). A causa del suo ruolo nell'entrata virale, la proteina della punta è l'obiettivo primario degli anticorpi di neutralizzazione, con molti che mirano al RBD.

La visualizzazione Multivalent dell'antigene migliora le risposte del linfocita B. Fornisce l'immunità più duratura che gli antigeni monovalenti. I ricercatori hanno progettato una strategia dell'accoppiamento facendo uso del sistema di SpyCatcher-SpyTag per preparare un trimero multimerized di SARS-CoV-2 RBD o di S. Suscita gli alti titoli degli anticorpi di neutralizzazione. Per la progettazione delle nanoparticelle del mosaico, hanno preparato le nanoparticelle SpyCatcher003-mi3, simultaneamente video SpyTagged RBDs dai coronaviruses umani ed animali; per valutare se le particelle del mosaico generano le risposte inter-reattive dell'anticorpo.

In questo studio, pubblicato sul bioRxiv* del " server " della pubblicazione preliminare, i ricercatori hanno immunizzato i mouse con l'adiuvante più il trimero solubile della punta SARS-CoV-2 (SARS-2 S), le nanoparticelle che video soltanto SARS-2 RBD (SARS-2 omotipe), le nanoparticelle chevideo RBDs (mosaic-4a, mosaic-4b, mosaic-8), o le nanoparticelle unconjugated (mi3). I tre tipi di nanoparticelle del mosaico utilizzate in questo studio sono mosaic-4a (accoppiati a SARS-2, a RaTG13, a SHC014 e a Rs4081 RBDs), mosaic-4b (accoppiati a pang17, a RmYN02, a RF1 e a WIV1 RBDs) e mosaic-8 (accoppiati a tutti e otto le RBDs). Questi sono stati paragonati alle particelle omotipe mi3 costruite da SARS-CoV-2 RBD da solo (SARS2 omotipe).

Beni di RBDs scelti per questo studio. (A) Sinistra: Struttura del trimero di SARS-CoV-2 S (PDB 6VXX) con un RBD (cerchio tratteggiato) in “„ sulla posizione. Mezzo e destra: Una conservazione di sequenza di 12 RBDs calcolato dal database di ConSurf (49) tracciato su una rappresentazione di superficie della struttura di RBD (PDB 7BZ5). (B) riassunto dei beni degli sforzi virali da cui la proteina RBDs di 12 S è stata derivata. (C) mappa di calore che mostra le identità di sequenza aminoacidica delle percentuali fra i 12 RBDs.
Beni di RBDs scelti per questo studio. (A) Sinistra: Struttura del trimero di SARS-CoV-2 S (PDB 6VXX) con un RBD (cerchio tratteggiato) in “„ sulla posizione. Mezzo e destra: Una conservazione di sequenza di 12 RBDs calcolato dal database di ConSurf (49) tracciato su una rappresentazione di superficie della struttura di RBD (PDB 7BZ5). (B) riassunto dei beni degli sforzi virali da cui la proteina RBDs di 12 S è stata derivata. (C) mappa di calore che mostra le identità di sequenza aminoacidica delle percentuali fra i 12 RBDs.

La manifestazione dei ricercatori che i mouse immunizzati con le nanoparticelle del mosaico o omotipe hanno prodotto le vaste risposte obbligatorie e di neutralizzazioni, contrariamente agli anticorpi del plasma suscitati in esseri umani tramite l'infezione SARS-CoV-2. Le nanoparticelle di RBD hanno indotto le risposte inter-reattive di IgG nei mouse immunizzati.

Hanno trovato che le mosaicRBD-nanoparticelle hanno suscitato gli anticorpi con il riconoscimento inter-reattivo superiore di RBDs eterologo rispetto ai sieri dalle immunizzazioni a SARS-CoV-2-RBD-nanoparticles omotipe o gli anticorpi dai plasmi umani convalescenti COVID-19.

Inoltre, i sieri dai mouse immunizzati mosaico-RBD hanno neutralizzato i coronaviruses pseudotyped eterologi. La risposta era equivalente o migliore dopo che innescare ha confrontato ai sieri dalle immunizzazioni omotipe di SARS-CoV-2-RBD-nanoparticle. Ciò dimostra che non c'è perdita di immunizzazione contro tutto il RBD particolare dovuto co-visualizzazione.

Il gruppo poi ha studiato il potenziale per il riconoscimento inter-reattivo. Hanno dubitato che i ricevitori del linfocita B sui linfociti B splenici di IgG+ dagli animali RBD-nanoparticella-amplificati potrebbero riconoscere simultaneamente RBDs da SARS-2 e da Rs4081 (riguardanti dall'identità di sequenza di 70%). I risultati cytometric di flusso hanno indicato che i linfociti B hanno riconosciuto simultaneamente SARS-2 e Rs4081 RBDs. Ciò suggerisce l'esistenza degli anticorpi che inter-reagiscono con gli entrambi RBDs.

Inoltre, i ricercatori hanno confrontato gli anticorpi indotti tramite immunizzazione di RBD-nanoparticella e gli anticorpi indotti tramite l'infezione SARS-CoV-2. Hanno trovato che il IgGs da plasma convalescente COVID-19 ha mostrato piccolo a nessun risposte inter-reattive. Questo risultato è coerente con gli studi precedenti, dove c'è piccolo a nessun riconoscimento inter-reattivo di RBDs dagli sforzi zoonotici di coronavirus derivando dall'infezione SARS-CoV-2 in esseri umani.

In conclusione, i ricercatori hanno trovato che le nanoparticelle del mosaico mostrano i beni eterologi migliorati di neutralizzazione e dell'associazione contro i coronaviruses in relazione con SAR del pipistrello e dell'essere umano rispetto alle nanoparticelle omotipe SARS-CoV-2.

L'emergenza degli scoppi virali recenti evidenzia il rischio continuato di trasmissione di inter-specie che può piombo alle malattie epidemiche o pandemiche. In questo contesto, lo studio corrente fornisce una strategia vitale di immunizzazione che può proteggerci largamente contro i coronaviruses. Una singola immunizzazione con le mosaico-RBD-nanoparticelle può fornire una strategia potenziale per proteggere da SARS-CoV-2 e i coronaviruses zoonotici emergenti simultaneamente, i ricercatori scrivono.

Avviso *Important

il bioRxiv pubblica i rapporti scientifici preliminari che pari-non sono esaminati e, pertanto, non dovrebbero essere considerati conclusivi, guida la pratica clinica/comportamento correlato con la salute, o trattato come informazioni stabilite.

Journal reference:
Dr. Ramya Dwivedi

Written by

Dr. Ramya Dwivedi

Ramya has a Ph.D. in Biotechnology from the National Chemical Laboratories (CSIR-NCL), in Pune. Her work consisted of functionalizing nanoparticles with different molecules of biological interest, studying the reaction system and establishing useful applications.

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