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SARS-CoV-2 वेरिएंट के अल्ट्रापोटेंट और व्यापक न्यूट्रलाइजेशन के लिए उपन्यास टेट्रावैलेंट एंटीबॉडीज


अधिकांश मोनोक्लोनल एंटीबॉडी और टीके SARS-CoV-2 के स्पाइक प्रोटीन को लक्षित करते हैं। यह प्रोटीन जीव की रोगजनकता की कुंजी है। कई प्रतियां वायरस की सतह पर बैठ जाती हैं। यह दो उप-इकाइयों से बना एक त्रिमेरिक प्रोटीन है जिसे कार्य करने के लिए एक मेजबान प्रोटीन द्वारा दरार की आवश्यकता होती है। S1 में एक रिसेप्टर-बाइंडिंग डोमेन (RBD) होता है जो वायरल सेल एंट्री में मध्यस्थता करने के लिए एंजियोटेंसिन-कनवर्टिंग एंजाइम 2 (ACE2) और अन्य रिसेप्टर्स को बांधता है। S2 सबयूनिट झिल्ली संलयन के लिए जिम्मेदार है।

अध्ययन: मॉड्यूलर, टेट्रावैलेंट, द्वि-पैराटोपिक एंटीबॉडी द्वारा SARS-CoV-2 वेरिएंट का अल्ट्रापोटेंट और ब्रॉड न्यूट्रलाइजेशन. छवि क्रेडिट: केटीएसडिजाइन / शटरस्टॉक

आम तौर पर, एंटीबॉडी को निष्क्रिय करना (nAbs) ACE2 के साथ प्रतिस्पर्धा करने और संक्रमण को रोकने के लिए S1 सबयूनिट के RBD को लक्षित करता है। सबसे प्रभावी एस प्रोटीन ट्रिमर के भीतर दो आरबीडी को एक साथ बांध सकता है। फेफड़ों में उन जगहों तक पहुंचने के लिए पर्याप्त मात्रा में एनएबी देने में समस्याएँ आई हैं जहाँ रोग पाया जा सकता है, लेकिन इससे भी बड़ा मुद्दा वही है जो दुनिया भर में टीकाकरण कार्यक्रमों के लिए खतरा है।

चिंता के रूप (वीओसी) विश्व स्तर पर उत्पन्न हुए हैं। इनमें से कई बढ़े हुए संचरण और उत्परिवर्तन के कारण टीका-प्रेरित प्रतिरक्षा से बचने की क्षमता दिखा सकते हैं जो स्पाइक प्रोटीन के भीतर संरचना और अवशेषों को बदल सकते हैं। टोरंटो विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक नया टेट्रावेलेंट एंटीबॉडी बनाने के लिए निर्धारित किया है जो पर्याप्त शक्ति के साथ बांध सकता है कि यह वीओसी के खिलाफ प्रभावी रह सके।

अध्ययन का एक प्रीप्रिंट संस्करण पर उपलब्ध है Biorxiv* सर्वर जबकि लेख सहकर्मी समीक्षा से गुजरता है।

द स्टडी

शोधकर्ताओं ने एक दूसरी एंटीबॉडी विकसित करने के लिए एक सिंथेटिक मानव फैब-फेज लाइब्रेरी का उपयोग किया, जो कि उनके पहले की विशेषता वाले एनएबी 15033-7 के साथ आरबीडी से जुड़ सकता है। दूसरे एंटीबॉडी को एबी 15036 के रूप में जाना जाता था। इसने 15033-7 की तुलना में एक अलग पैराटोप प्रदर्शित किया, लेकिन फेज एलिसा ने दिखाया कि यह अभी भी आरबीडी के लिए बाध्य होने के लिए प्रतिस्पर्धा समाप्त कर चुका है। बिलीयर इंटरफेरोमेट्री (बीएलआई) परख से पता चला कि साइटें ओवरलैप हो गईं, जबकि एंटीबॉडी आरबीडी पर अलग-अलग एपिटोप्स से बंधे थे।

वैज्ञानिकों ने तब Exi293F कोशिकाओं को ट्रांसफ़ेक्ट करके और प्रोटीन-ए एफ़िनिटी क्रोमैटोग्राफी का उपयोग करके प्रोटीन की शुद्धि करके एबी 15033-7 के आईजीजी और डी-एफसी संस्करणों का उत्पादन किया। एसडीएस पेज जैल ने प्रोटीन शुद्धता की पुष्टि की अनुमति दी। इनका उपयोग डी-एफसी 15033-7 सी-टर्मिनस से जुड़े इन दो एंटीबॉडी में से एक के फैब का उपयोग करके डी-एफसी-एफ प्रोटीन के निर्माण के लिए किया गया था। इसके परिणामस्वरूप टेट्रावैलेंट अणुओं में 15033-7 पैराटोप की चार प्रतियां, या डायबॉडी हेड में 15033-7 की दो प्रतियां और फैब बाहों में 15036 पैराटोप की दो प्रतियां शामिल थीं। शुद्धिकरण के बाद, ट्रिमेरिक स्पाइक प्रोटीन के साथ बीएलआई विश्लेषण ने बहुत तंग बंधन दिखाया।

एक बार इसे बनाने के बाद, दो आईजीजी और दो डी-एफसी-एफएस की विभिन्न वीओसी से जुड़ने की क्षमता का आकलन स्तनधारी कोशिका संक्रमण परख का उपयोग करके किया गया था, जिसमें अलग-अलग एसएआरएस-सीओवी -2 के साथ छद्म रूप वाले लेंटवायरस जैसे कण थे। स्पाइक प्रोटीन. कुल सात स्यूडोवायरस का उपयोग किया गया था, एक जंगली-प्रकार, बाकी विभिन्न प्रकार के स्पाइक प्रोटीन का उपयोग करते थे, जिसमें डेल्टा और अल्फा वेरिएंट शामिल थे। 15033-7 आईजीजी अधिकांश उपभेदों के खिलाफ प्रभावी था, जो डब्ल्यूटी और वेरिएंट बी.1.1.7, बी.1.617.1, और बी.1.427/429 के लिए उच्चतम बाध्यकारी दिखा रहा था। 15036 आईजीजी ने एक समान पैटर्न दिखाया, जिसमें समग्र रूप से कम बंधन था। डी-एफसी-एफ 33-7:33-7 (15033-7 पैराटोप की चार प्रतियों के साथ) उन सभी प्रकारों के खिलाफ अधिक शक्तिशाली था, जिनके खिलाफ आईजीजी प्रभावी थे, लेकिन आईजीजी के खिलाफ संघर्ष करने वाले वेरिएंट के लिए बाध्य करने में समान रूप से खराब थे। D-Fc-F 33-7:36 (15033-7 की दो प्रतियां, 15036 की दो प्रतियां) ने व्यापक रूप से बढ़ी हुई शक्ति दिखाई, कुछ मामलों में 100 गुना से अधिक वृद्धि के साथ, यहां तक ​​​​कि वेरिएंट के खिलाफ मजबूत बंधन दिखाते हुए कि आईजीजी कर सकते थे अच्छी तरह से बांधना नहीं।

निष्कर्ष

लेखक इस बात पर प्रकाश डालते हैं कि कैसे उनकी तकनीक SARS-CoV-2 अनुक्रम की ट्रिमेरिक संरचना का फायदा उठाती है। दिखा रहा है कि दो अलग-अलग पैराटोप के साथ एक इंजीनियर एंटीबॉडी वीओसी से जुड़ सकती है, जिसके खिलाफ दोनों व्यक्तिगत आईजीजी संघर्ष कर रहे थे। बढ़ी हुई शक्ति के विशाल पैमाने से पता चलता है कि यह डिजाइन रणनीति SARS-CoV-2 जैसे वायरस के खिलाफ बेहद प्रभावी साबित हो सकती है।

शोधकर्ताओं का यह भी सुझाव है कि टेट्रावैलेंट एंटीबॉडी जो कई एपिटोप्स से बंध सकती है, पहले की तुलना में और भी अधिक प्रभावी हो सकती है – परिणामों के करीबी निरीक्षण से पता चला कि परख की सीमा तक पहुंच गई हो सकती है, जो कृत्रिम रूप से कम परिणाम प्रदर्शित करती है। ये उत्साहजनक खोजें बीमारी के बारे में मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करती हैं और नए रूपों के उत्पन्न होने से पहले उन्हें तैयार करने का एक तरीका पेश करने में मदद करती हैं, यहां तक ​​​​कि सुझाव भी दिए गए हैं कि ऐसे वेरिएंट जो पूरी तरह से वैक्सीन-प्रेरित प्रतिरक्षा से बच सकते हैं, उत्पन्न हो सकते हैं।

*महत्वपूर्ण सूचना

bioRxiv प्रारंभिक वैज्ञानिक रिपोर्ट प्रकाशित करता है जिनकी सहकर्मी-समीक्षा नहीं की जाती है और इसलिए, उन्हें निर्णायक नहीं माना जाना चाहिए, नैदानिक ​​अभ्यास/स्वास्थ्य संबंधी व्यवहार का मार्गदर्शन करना चाहिए, या स्थापित जानकारी के रूप में माना जाना चाहिए।

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