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I nanobodies dell'alpaga neutralizzano SARS-CoV-2 in vitro

Il tributo umano immenso esercitato dal coronavirus 2 (SARS-CoV-2) - pandemia mediata di sindrome respiratorio acuto severo della malattia 2019 (COVID-19) di coronavirus può essere arrestato soltanto tramite l'induzione di immunità della popolazione contro il virus. Il solo itinerario fattibile sembra essere via la vaccinazione. Tuttavia, in attesa della disponibilità globale di vaccini altamente efficaci, la terapeutica che può invertire le funzionalità cliniche severe e pericolose dell'infezione SARS-CoV-2 continua ad essere il fuoco della maggior parte della ricerca.

Una nuova pubblicazione della pubblicazione preliminare inviata al " server " del bioRxiv* riferisce lo sviluppo di nanobodies di neutralizzazione altamente efficaci che mirano al dominio virale dell'ricevitore-associazione (RBD), così interrompendo il suo impegno con il ricevitore dell'enzima di conversione dell'angiotensina 2 della cellula ospite (ACE2).

Ottimizzazione del SARS-CoV-2 RBD

SARS-CoV-2 compire l'entrata in e l'infezione della cellula ospite legando a ACE2 sulla superficie delle cellule, via il RBD sulla proteina virale della punta. Il RBD è l'obiettivo di 90% degli anticorpi terapeutici attualmente disponibili e degli anticorpi suscitato dalla maggior parte dei vaccini correnti.

Isolamento dei nanobodies a SARS-CoV-2 RBD

Mentre il plasma convalescente e gli anticorpi monoclonali diretti contro il virus sono stati utilizzati nelle prove terapeutiche, lo studio corrente è basato sull'efficacia di un frammento dell'anticorpo ottenuto dalle immunoglobuline suscitate dai camelids, vale a dire, alpaghe. Questi frammenti sono chiamati VHH o nanobodies e tengono la grande promessa per il trattamento di COVID-19.

I vantaggi di VHH comprendono il processo di fabbricazione economico, il più alta infiltrazione nei tessuti e la modifica più facile agli anticorpi multivalent del modulo, o agli anticorpi capaci di riconoscimento e di legare agli antigeni specifici multipli. Sono egualmente ideali per il trattamento dell'affezione polmonare poichè sono abbastanza piccoli direttamente essere iniettati o infusi nei polmoni, con l'alte solubilità e stabilità.

Nello studio corrente, i ricercatori riferiscono una serie di nanobodies novelli contro SARS-CoV-2. Questi sono stati isolati dalle alpaghe immunizzate che avevano ricevuto tre dosi di SARS-CoV-2 depurativo recombinante RBD. I sette nanobodies RBD-specifici sono stati identificati in uno schermo di visualizzazione dei fagi.

Fusione con Fc

I ricercatori egualmente hanno modificato i nanobodies comprendendoli nell'immunoglobulina G1 (IgG1), fondente li con la parte di Fc. Ciò ha provocato la formazione di homodimers. Insieme all'più alto peso molecolare, la natura bivalente di queste chimere piombo ad un miglioramento notevole nell'affinità obbligatoria di RBD. Infatti, è aumentato anche sopra quella riferita per alcuni anticorpi monoclonali isolati dai pazienti convalescenti COVID-19.

Efficacia di neutralizzazione

Efficacia di neutralizzazione anche migliore all'intervallo nanomolar. I ricercatori hanno osservato quello confrontato all'uso di Nbs monovalente, i homodimers hanno causato il più alta neutralizzazione dell'associazione RBD-ACE2, con la concentrazione inibitoria 50% (IC50) che è diminuita 5-90 volte.

L'attività obbligatoria della variante recentemente emergente di N501Y per ACE2 era più alta riguardante il RBD ancestrale, come previsto, ma tutti e sette i nanobodies non hanno fatto distinzione fra l'originale ed il mutante RBD in loro associazione.

Gli anticorpi di Heterobivalent hanno aumentato l'affinità

Lo studio egualmente ha dimostrato gli effetti favorevoli della fusione dei due nanobodies che hanno avuti epitopi non sovrapponibili per formare i heterodimers. Il legame è stato raggiunto tramite linker flessibile. Questi anticorpi bivalenti potevano così legare i siti differenti sul RBD, vale a dire, su aRBD-2-5 e su aRBD aRBD-2-7. L'affinità obbligatoria di questi anticorpi per il RBD era ancora più alta, come era la potenza neutralizzare.

Mentre sei nanobodies efficacemente hanno neutralizzato l'interazione RBD-ACE2, una, chiamato aRBD-7, indicato abilità debole di didascalia malgrado un'alta affinità obbligatoria per RBD. I ricercatori hanno attribuito questo all'associazione dei nanobodies differenti agli epitopi differenti di RBD, che provoca i vari livelli del blocco dell'associazione RBD-ACE2.

Per i heterodimers aRBD-2-5 e il aRBD aRBD-2-7, i ricercatori hanno misurato una dose di neutralizzazione di 50% (ND50) di 7 erano ~0,043 nanometro) e ~0,1 0,111 nanometri, rispettivamente. La fusione di questi nanobodies con Fc non ha spinto verso l'alto la potenza di neutralizzazione affatto su.

Era interessante osservare che l'incorporazione del aRBD-7 nanobody di neutralizzazione debole in un homodimer o in un heterodimer piombo ad un miglioramento di 75 volte nella neutralizzazione. Ciò è causata dall'aumento nell'affinità obbligatoria dovuto formazione dimerica come pure da un maggior ostacolo sterico a causa di più grande dimensione molecolare.

Che cosa sono le implicazioni?

I nanobodies identificati nello studio corrente erano estremamente stabili ed hanno avuti un'alta affinità obbligatoria per SARS-CoV-2 RBD. Sei dei nanobodies identificati potevano neutralizzare l'associazione spike-ACE2.

I ricercatori notano che la formazione di heterodimers piombo ad un superiore di potenza di neutralizzazione ad altri nanobodies ha riferito più presto come pure alcuni anticorpi monoclonali. Un nanobody multivalent è stato riferito nella ricerca recente, che ha ancora più alta efficacia di neutralizzazione.

dovuto la loro solubilità e stabilità di piccola dimensione e alte, [nanobodies] sia particolarmente ben adattato per la consegna polmonare e più favorevole all'ingegnere nei formati multivalent, confrontato all'anticorpo convenzionale.„

L'alpaga VHH è significativamente omologa con il VH3 degli esseri umani, piombo all'immunizzazione bassa negli ultimi. I nanobodies naturali con alta affinità obbligatoria di RBD ed efficacia potente di neutralizzazione contro l'associazione RBD-ACE2 come pure i nanobodies etero-bivalenti costruiti con l'alta potenza di neutralizzazione, stanno promettendo i cavi per ulteriore sviluppo dei antivirals terapeutici contro SARS-CoV-2 come pure i test diagnostici.

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. Liji Thomas

Written by

Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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