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Los nanoparticles del mosaico RBD sacan los anticuerpos de neutralización contra SARS-CoV-2

El coronavirus 2 (SARS-CoV-2), un betacoronavirus nuevo-emeregente de la neumonía asiática, dio lugar al pandémico COVID-19, infectando sobre 56,75 millones de personas de y demandando durante 1,35 millones de vidas por todo el mundo hasta la fecha.

Dos otros betacoronaviruses zoonóticos, SARS-CoV y MERS-CoV, también dieron lugar a brotes durante los 20 años pasados. Los tres virus se piensan para haber originado en palos, con los SARS-CoV y MERS-CoV adaptándose a los ordenadores principal animales intermediarios antes de saltar a los seres humanos.

SARS-como virus circule en palos, y la vigilancia serológica de la gente que vivía cerca de las cuevas donde los palos llevan coronaviruses diversos demostró la transmisión directa SARS-como de virus con potencial pandémico, sugiriendo una vacuna de la cubeta-coronavirus es necesaria proteger contra los brotes y los pandémicos futuros. Particularmente, las deformaciones del palo WIV1 y SHC014 se piensan para representar una amenaza en curso para los seres humanos.

En este contexto, Pamela J. Bjorkman y los colegas han diseñado los nanoparticles co-que visualizaban el SARS-CoV-2 RBD (dominio obligatorio del receptor) junto con RBDs de los coronaviruses beta animales que representan amenazas para los seres humanos (nanoparticles del mosaico; 4-8 RBDs distinto).

También hicieron los nanoparticles que visualizaban el dominio receptor-obligatorio (RBD) solamente de SARS-CoV-2 (nanoparticles homotípicos) y compararon la reactividad cruzada entre los dos y los anticuerpos de las plasmas humanas convalecientes COVID-19.

Las personas del Instituto de Tecnología de California, y la universidad de Rockefeller, observada que los ratones inmunizados con RBD-nanoparticles sacaron el atascamiento cruz-reactivo del anticuerpo y las reacciones de la neutralización, confirmando aumentaron inmunogeneticidad del multimerization. En cambio, no observaron esto con el antígeno soluble.

Los candidatos vaccíneos contra SARS-CoV-2 incluyen la proteína del trímero del pico (s), y los dominios receptor-obligatorios (RBDs; Dominios de S1B). Debido a su papel en asiento viral, la proteína del pico es el objetivo principal de anticuerpos de neutralización, con muchos apuntando el RBD.

El despliegue polivalente del antígeno aumenta las reacciones del linfocito B. Ofrece una inmunidad más duradera que los antígenos monovalentes. Los investigadores han diseñado una estrategia del acoplamiento usando el sistema de SpyCatcher-SpyTag para preparar un trímero multimerized de SARS-CoV-2 RBD o de S. Saca altos títulos de anticuerpos de neutralización. Para diseñar los nanoparticles del mosaico, prepararon los nanoparticles SpyCatcher003-mi3, simultáneamente visualizando SpyTagged RBDs de coronaviruses humanos y animales; para evaluar si las partículas del mosaico generan reacciones cruz-reactivas del anticuerpo.

En este estudio, publicado en el bioRxiv* del servidor de la prueba preliminar, los investigadores inmunizaron ratones con el coadyuvante más el trímero soluble del pico SARS-CoV-2 (SARS-2 S), los nanoparticles que visualizaban solamente SARS-2 RBD (SARS-2 homotípico), los nanoparticles co-que visualizaban RBDs (mosaic-4a, mosaic-4b, mosaic-8), o los nanoparticles sin conjugar (mi3). Los tres tipos de nanoparticles del mosaico usados en este estudio son mosaic-4a (acoplados a SARS-2, a RaTG13, a SHC014, y a Rs4081 RBDs), mosaic-4b (acoplados a pang17, a RmYN02, a RF1, y a WIV1 RBDs), y mosaic-8 (acoplados a los ocho RBDs). Éstos fueron comparados con las partículas homotípicas mi3 construidas de SARS-CoV-2 RBD solamente (SARS2 homotípico).

Propiedades de RBDs elegidas para este estudio. (a) Izquierda: Estructura del trímero de SARS-CoV-2 S (PDB 6VXX) con un RBD (círculo rayado) en “encima” de la posición. Central y derecho: Protección de la serie de 12 RBDs calculado por la base de datos de ConSurf (49) trazada en una representación superficial de la estructura de RBD (PDB 7BZ5). (b) Resumen de las propiedades de las deformaciones virales de las cuales la proteína RBDs de 12 S fue derivada. (c) Mapa del calor que muestra identidades de la serie de aminoácido del por ciento entre los 12 RBDs.
Propiedades de RBDs elegidas para este estudio. (a) Izquierda: Estructura del trímero de SARS-CoV-2 S (PDB 6VXX) con un RBD (círculo rayado) en “encima” de la posición. Central y derecho: Protección de la serie de 12 RBDs calculado por la base de datos de ConSurf (49) trazada en una representación superficial de la estructura de RBD (PDB 7BZ5). (b) Resumen de las propiedades de las deformaciones virales de las cuales la proteína RBDs de 12 S fue derivada. (c) Mapa del calor que muestra identidades de la serie de aminoácido del por ciento entre los 12 RBDs.

La demostración de los investigadores que los ratones inmunizados con los nanoparticles homotípicos o del mosaico produjeron reacciones obligatorias y de neutralizaciones amplias, en contraste con los anticuerpos del plasma sacados en seres humanos por la infección SARS-CoV-2. Los nanoparticles de RBD indujeron las reacciones cruz-reactivas de IgG en los ratones inmunizados.

Encontraron que los anticuerpos sacados los mosaicRBD-nanoparticles con el reconocimiento cruz-reactivo superior de RBDs heterólogo compararon a los sueros de inmunizaciones con SARS-CoV-2-RBD-nanoparticles homotípico o a los anticuerpos de las plasmas humanas convalecientes COVID-19.

Por otra parte, los sueros de ratones inmunizados mosaico-RBD neutralizaron coronaviruses pseudotyped heterólogos. La reacción era equivalente o mejor después de que el preparar comparara a los sueros de inmunizaciones homotípicas de SARS-CoV-2-RBD-nanoparticle. Esto demuestra que no hay baja de la inmunogeneticidad contra ningún RBD determinado debido al co-despliegue.

Las personas entonces investigaron el potencial para el reconocimiento cruz-reactivo. Preguntaron si los receptores del linfocito B en las B-células esplénicas de IgG+ de animales RBD-nanoparticle-reforzados podrían reconocer simultáneamente RBDs de SARS-2 y de Rs4081 (relacionados por identidad de la serie del 70%). Los resultados cytometric del flujo mostraron que las B-células reconocieron SARS-2 y Rs4081 RBDs simultáneamente. Esto sugiere la existencia de los anticuerpos que cruz-reaccionan con ambos RBDs.

También, los investigadores compararon los anticuerpos inducidos por la inmunización del RBD-nanoparticle y los anticuerpos inducidos por la infección SARS-CoV-2. Encontraron que el IgGs del plasma convaleciente COVID-19 mostró poco a ningunas reacciones cruz-reactivas. Este resultado es constante con estudios anteriores, donde hay poco a ningún reconocimiento cruz-reactivo de RBDs de deformaciones zoonóticas del coronavirus resultando de la infección SARS-CoV-2 en seres humanos.

En conclusión, los investigadores encontraron que los nanoparticles del mosaico muestran propiedades heterólogas aumentadas del atascamiento y de la neutralización contra los coronaviruses SARS-relacionados del ser humano y del palo comparados con los nanoparticles homotípicos SARS-CoV-2.

La aparición de los brotes virales recientes destaca el riesgo continuado de transmisión de las cruz-especies que puede llevar a las enfermedades epidémicas o pandémicas. En este contexto, el estudio actual ofrece una estrategia vital de la inmunización que pueda blindarnos ampliamente contra los coronaviruses. Una única inmunización con el mosaico-RBD-NANOPARTICLEs puede ofrecer una estrategia potencial para proteger contra SARS-CoV-2 y los coronaviruses zoonóticos emergentes simultáneamente, los investigadores escriben.

Advertencia *Important

el bioRxiv publica los partes científicos preliminares que par-no se revisan y, por lo tanto, no se deben mirar como concluyentes, conduce práctica clínica/comportamiento relativo a la salud, o tratado como información establecida.

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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