Dans un récent document de recherche téléchargé sur le bioRxiv serveur de préimpression*, les chercheurs ont développé et testé de nouveaux anticorps bispécifiques (bsAbs) comprenant à la fois le domaine N-terminal (NTD) et le domaine de liaison au récepteur (RBD) pour leur efficacité contre les variantes émergentes du coronavirus 2 (SARS-CoV-2) du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) ( COV). Ces anticorps ont été synthétisés à l’aide d’anticorps monoclonaux (mAb) provenant de donneurs convalescents qui avaient déjà reçu des vaccins à base d’anticorps monoclonaux.
Il est encourageant de constater que deux bsAb développés – CoV2 biRN5 et CoV-biRN7 affichent un large pouvoir de neutralisation contre une gamme de variantes d’Omicron, soulignant leur potentiel à remplacer les modalités d’intervention actuelles contre le COVID-19, ces dernières perdant la course aux armements face au SRAS. Évolution du CoV-2. Ces bsAb NTD-RBD pourraient constituer la base d’une nouvelle génération de vaccins anti-COVID-19 et de thérapies à base d’anticorps contre la maladie.
Étude : Anticorps bispécifiques avec un large pouvoir de neutralisation contre les variantes préoccupantes du SRAS-CoV-2. Crédit d'image : Graphiques 3D d'Alpha Tauri/Shutterstock
*Avis important: bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/le comportement lié à la santé, ni être traités comme des informations établies.
Pourquoi devons-nous réinventer la roue (thérapeutique du COVID-19) ?
La pandémie de maladie à coronavirus de 2019 (COVID-19) reste la pire épidémie pathogène de l’histoire de l’humanité, faisant plus de 7 millions de morts et infectant près de 800 millions de personnes depuis sa découverte en Chine fin 2019. Alors que les mesures de distanciation sociale imposées par le gouvernement ont aidé Pour prévenir la propagation de la maladie au cours des premiers jours de la pandémie et en particulier lors des poussées récurrentes de prévalence, la plupart des chercheurs conviennent que le facteur le plus crucial pour finalement contrôler la maladie et prévenir de nouvelles pertes de vies humaines, de moyens de subsistance et d'infrastructures était le développement rapide et diffusion de vaccins anti-COVID-19 avec l’aide du gouvernement (dans certains cas, mandatée).
Malheureusement, les vaccins constituent des interventions préventives contre des infections ultérieures et non des remèdes pour les patients déjà infectés par l’agent pathogène. Dans cette dernière cohorte et chez les personnes vulnérables immunodéprimées, un besoin urgent d’interventions cliniques supplémentaires pour traiter les infections en cours est requis. Classiquement, les anticorps monoclonaux (mAb) ont été développés comme thérapie anti-COVID-19 sûre et efficace. Les mAb sont des protéines produites par une seule cohorte de cellules immunitaires qui se lient à un récepteur spécifique sur la cible (ici, la protéine de pointe du SRAS-CoV-2), inactivant ainsi l'agent pathogène et permettant au système immunitaire inné du corps de dégrader ou d'excréter le virus.
Les mAb anti-COVID-19 sont dérivés de donneurs convalescents COVID-19 et, compte tenu de leur spécificité, représentent une amélioration significative de l'efficacité par rapport aux antiviraux traditionnels à large spectre, avec beaucoup moins d'effets secondaires. Malheureusement, le SRAS-CoV-2 est un virus qui évolue rapidement – l’émergence de nouveaux variants préoccupants d’Omicron (COV) avec des domaines de liaison modifiés a entraîné des réductions drastiques de l’efficacité des mAb, entraînant ainsi un besoin urgent de développement de nouvelles interventions thérapeutiques contre le virus. maladie.
« Nous avons récemment identifié des attrapes spécifiques aux MTN dirigés vers des épitopes en dehors du site i supersite antigénique qui présentent une neutralisation puissante et une large spécificité de liaison contre les COV précoces. Compte tenu de la faible pression immunitaire sur les épitopes en dehors du supersite antigénique sur le NTD, nous avons émis l’hypothèse qu’un nAb du supersite non-NTD pourrait s’avérer efficace contre les derniers COV Omicron lorsqu’il est intégré dans un bsAb NTD-RBD.
À propos de l'étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé des nAb (en particulier ceux ciblant le supersite C1533 non-NTD) dérivés de donneurs convalescents de COVID-19 pour développer une famille de nouveaux anticorps bispécifiques (bsAb) qu'ils ont ensuite testés. in vitro et dans des modèles murins contre une multitude de nouveaux COV Omicron, notamment XBB.1.5, BA.2.86 et EG.5.1. Ils ont commencé par isoler les immunoglobulines G (IgG) à chaînes lourdes et légères pour chaque anticorps et les cloner dans un plasmide d’expression AbVec2.1. Par la suite, ces IgG ont été sous-clonées et co-transfectées dans des cellules Expi293F pour l'expression de la construction Fab. La chromatographie d’affinité et d’exclusion de taille a finalement été utilisée pour isoler et purifier les IgG et Fab d’intérêt.
C1596, un mAb spécifique de NTD, présente un large potentiel de liaison et de neutralisation dans les COV du SRAS-CoV-2 Omicron. (UN). Superposition des domaines VH et VL C1520 (PDB : 7UAQ, vert), C1717 (PDB : 7UAR, jaune citron), C1791 (bleu) et C1533 (gris ardoise foncé) sur le SARS-CoV-2 Wuhan-Hu-1 NTD (blé) pour un chiffre composite. (B) Carte thermique des valeurs ELISA EC50 des anticorps IgG monoclonaux spécifiques de NTD se liant à la protéine NTD recombinante des COV du SRAS-CoV-2 (en haut) et des CoV de type SRAS (en bas). Les cases ombrées en blanc représentent les valeurs de CE50 supérieures à 500 ng ml-1 ; les cases avec un X indiquent les protéines qui n’ont pas été testées. Les points de données sont représentés par la moyenne géométrique d'au moins trois expériences indépendantes. (C) Graphique avec les valeurs IC50 des anticorps IgG spécifiques de NTD contre les COV SARS-CoV-2 indiqués. Les données rapportées sont représentées par la moyenne d'au moins trois expériences répétées et par l'erreur type de la moyenne. (D) Courbes d'association BLI pour la liaison de l'ACE2 humain soluble au trimère SARS-CoV-2 Wuhan-Hu-1 S 6P après saturation avec (à gauche) des IgG NTD et (à droite) des IgG RBD. L'IgG S309, un anticorps spécifique du RBD (43) qui n'entre pas en compétition avec l'ACE2 pour la liaison (43), est utilisé comme contrôle pour la liaison réussie de l'ACE2 après saturation en anticorps du trimère ; C118 IgG, un anticorps spécifique du RBD (23) qui entre en compétition avec ACE2 pour la liaison du RBD (42), est utilisé comme contrôle pour la compétition avec ACE2.
Les chercheurs ont ensuite développé neuf bsAbs (CoV2-biRN1 à CoV2-biRN9) en utilisant une multitude de modalités spécifiques aux bsAbs, notamment CrossMab, Xmab, immunoglobuline à double domaine variable (DVD-Ig) bispécifique et variable de fragment à chaîne unique en tandem (scFv) formats bispécifiques. Chaque bsAb développé a ensuite été cloné dans un vecteur d'expression AbVec2.1 et transfecté dans des cellules Expi293F pour l'expression de la protéine (quatre jours à 37 °C). Des tests immuno-enzymatiques (ELISA) ont été utilisés pour évaluer de manière préliminaire l’efficacité de liaison entre ces Abs et les antigènes viraux. Les données cinétiques de liaison entre l’Abs et les antigènes viraux ont été mesurées par interférométrie de biocouche (BLI).
Pour in vitro évaluations, les plasmides obtenus ci-dessus ont été transfectés dans des cellules HHEK293T pendant 72 heures, après quoi les pseudovirions générés ont été récoltés (centrifugation), filtrés et incubés pendant environ 20 heures (37 °C et 5 % de CO2). Pour in vivo évaluations de neutralisation murine, des souris transgéniques K18-hACE2 ont été utilisées (deux cohortes – traitement et prophylaxie). Des souris ont été inoculées avec 2 x 104 PFU de SARS-CoV2 XBB.1.5 par administration intranasale. Le bras de traitement a été inoculé avec des bsAbs 4 heures après l'administration de XBB.1.5, tandis que le bras de prophylaxie a été traité 24 heures avant l'inoculation virale. Trois jours après le début de l'expérience, des souris ont été sacrifiées et leur poumon gauche a été excisé pour des analyses biochimiques et microscopiques.
Résultats et conclusions de l'étude
La présente étude révèle que l'anticorps C1596 spécifique à NTD présente une réactivité croisée remarquable avec tous les COV du SRAS-CoV-2 testés, ce qui suggère qu'il reconnaît un épitope quaternaire comprenant les domaines NTD, RBD et SD1 au sein d'un seul protomère de pointe. Il s'est avéré afficher un taux de dissociation nettement plus lent (kd) par rapport aux MTN monomères, suggérant les mécanismes qui déterminent sa résilience aux mutations de pointe virale. Lorsqu'ils sont incorporés dans le format bispécifique (bsAbs), six des sept bsAbs développés à l'aide du C1596 ont montré des efficacités de neutralisation des COV significativement plus élevées que leurs mAbs parents dans les deux cas. in vitro et in vivo évaluations.
« Notamment, parmi ces constructions, CoV2-biRN5 et CoV2-biRN7 ont démontré une efficacité de neutralisation soutenue pour tous les COV testés. Ces constructions ont été conçues avec C1596 positionné N-terminal par rapport à C952, différant de CoV2-biRN4 et CoV2-biRN6 (C952 à l'extrémité N-terminale), qui présentaient des puissances inférieures. Collectivement, ces résultats soulignent l’importance stratégique de l’orientation des anticorps et de l’ordre séquentiel des événements de liaison dans la conception de traitements bispécifiques efficaces contre le SARSCoV-2.
En résumé, le présent travail souligne les avantages des bsAb dans les interventions contre les infections au COVID-19 et met en valeur CoV-biRN5 et CoV-biRN7 comme modèles potentiels pour développer une nouvelle génération d’anticorps polyvalents. Les auteurs recommandent des tests précliniques sur ces anticorps et sur des anticorps développés de manière similaire, ouvrant la voie à leur éventuelle application clinique.
���� Nouvelle alerte prépublication de notre laboratoire dirigée par l’incroyable @adonisrubio99 décrivant l'investigation structurelle et l'ingénierie de constructions d'anticorps bispécifiques résilientes à toutes les variantes du SRAS-CoV-2 préoccupantes à ce jour !!! ������❄️�� https://t.co/GPqWWpv3wT
— Christopher Barnes, Ph.D. (@cobarnes27) 7 mai 2024
*Avis important: bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/le comportement lié à la santé, ni être traités comme des informations établies.
