Estudio descubre un nuevo objetivo en el pico de SARS-CoV-2 para anticuerpos protectores


Investigadores del Instituto de Investigación Scripps, EE. UU., Han descrito un objetivo potencial para las vacunas contra la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19). Apodado como CC40.8 bnAb, exhibió una amplia reactividad con beta humana coronavirus.

El estudio, que apareció en el servidor de preimpresión bioRxiv*, demuestra que CC40.8 bnAb de un donante de COVID-19 se dirige a la región conservada de la hélice-tallo S2 de la maquinaria de fusión de picos de coronavirus.

Estudio: Un anticuerpo humano protector con reactividad cruzada amplia define un sitio conservado de vulnerabilidad en picos de beta-coronavirus.  Haber de imagen: Design_Cells / Shutterstock

Antecedentes del estudio

Los coronavirus toman su nombre de la corona proteínas de pico que recubren sus superficies. Si bien los coronavirus solo causan síntomas similares a los de un resfriado común, algunos pueden causar enfermedades graves o críticas.

El síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2), el virus que causa el COVID-19, es un virus nuevo que pertenece a la familia de los coronaviridae, del cual anteriormente seis miembros se han cruzado a humanos y establecido infecciones generalizadas.

En 2002, apareció en China el síndrome respiratorio agudo severo (SRAS), que provocó una epidemia. En 2012, surgió otro nuevo coronavirus en Arabia Saudita, llamado síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS).

En diciembre de 2019, el SARS-CoV-2 se detectó por primera vez en la ciudad de Wuhan, provincia de Hubei, China. Hasta la fecha, ha causado más de 129 millones de casos en todo el mundo. De ellos, 2,81 millones de personas han perdido la vida.

Estos también incluyen cuatro coronavirus humanos endémicos, como HCoV-229E, HCoV-HKU1, HCoV-OC43 y HCoV-NL63, que son responsables de infecciones estacionales no graves.

Todos los coronavirus humanos poseen una glicoproteína en punta de la envoltura superficial que media la interacción con los receptores de la célula huésped, lo que permite la fusión del virus. El SARS-CoV-2 usa el dominio de unión al receptor (RBD) del pico, compuesto por las subunidades S1 y S2, para unirse con la enzima convertidora de angiotensina humana (ACE2) en las células huésped para la entrada e invasión.

El objetivo habitual de anticuerpos neutralizantes (nAbs) es la glicoproteína de pico viral. En el pico, el RBD es altamente inmunogénico y puede ser reconocido por la mayoría de los nAbs.

Los esfuerzos actuales en el enfoque de vacunación se han dirigido predominantemente a la glicoproteína de pico. Sin embargo, debido a la diversidad de secuencias, existe una reactividad cruzada limitada a la región RBD. Además, la aparición de nuevas variantes, que dan como resultado mutaciones en el RBD, puede plantear problemas en las vacunas que se utilizan actualmente.

El estudio

En el estudio, los investigadores encontraron una estructura cristalina de CC40.8 Fab con un péptido de tallo SARS-CoV-2 S2. El péptido descubierto adopta una estructura helicoidal. Además, el CC40.8 demuestra en vivo eficacia protectora contra el SARS-C0V-2 en modelos animales.

Para llegar a los hallazgos del estudio, el equipo aisló un anticuerpo neutralizador cruzado del SARS-CoV-2 de un donante de COVID-19. El anticuerpo ha mostrado una amplia reactividad cruzada con los beta coronavirus humanos.

Estructura cristalina del anticuerpo CC40.8 en complejo con el péptido madre del SARS-CoV-2.  A. Vista general de la estructura del complejo CC40.8-péptido.  Las cadenas pesadas y ligeras de CC40.8 se muestran en superficies semitransparentes naranja y amarillo, respectivamente, donde las regiones paratope se muestran como dibujos animados.  El péptido de la hélice del tallo del SARS-CoV-2 se muestra en verde.  B. Área de superficie del péptido del tallo del SARS-CoV-2.  Las áreas expuestas y enterradas a solventes se calcularon con Proteínas, Interfaces, Estructuras y Ensambles (PISA) (68).  C. El péptido del tallo del SARS-CoV-2 se inserta en un surco hidrofóbico formado por las cadenas pesada y ligera de CC40.8.  Las superficies de CC40.8 están codificadas por colores por hidrofobicidad [calculated by Color h (https://pymolwiki.org/index.php/Color_h)].  D. Potencial de superficie electrostática del paratopo CC40.8.  El potencial electrostático se calcula mediante APBS y PDB2PQR (69, 70).

Estructura cristalina del anticuerpo CC40.8 en complejo con el péptido madre del SARS-CoV-2. A. Vista general de la estructura del complejo CC40.8-péptido. Las cadenas pesadas y ligeras de CC40.8 se muestran en superficies semitransparentes naranja y amarillo, respectivamente, donde las regiones paratope se muestran como dibujos animados. El péptido de la hélice del tallo del SARS-CoV-2 se muestra en verde. B. Área de superficie del péptido del tallo del SARS-CoV-2. Las áreas expuestas y enterradas a solventes se calcularon con Proteínas, Interfaces, Estructuras y Ensambles (PISA) (68). C. El péptido del tallo del SARS-CoV-2 se inserta en un surco hidrofóbico formado por las cadenas pesada y ligera de CC40.8. Las superficies de CC40.8 están codificadas por colores por hidrofobicidad [calculated by Color h (https://pymolwiki.org/index.php/Color_h)]. D. Potencial de superficie electrostática del paratopo CC40.8. El potencial electrostático se calcula mediante APBS y PDB2PQR (69, 70).

El CC40.8 es el primer anticuerpo neutralizante dirigido por el tallo S2 del coronavirus humano aislado de una infección natural. Puede ayudar a desarrollar terapias y vacunas basadas en anticuerpos. También puede facilitar el desarrollo de una vacuna contra el pan-coronavirus, que puede proteger contra todos los tipos de coronavirus.

“El desarrollo de estrategias efectivas de vacuna contra el pan-coronavirus que puedan mitigar los brotes futuros de nuevos coronavirus emergentes es importante”, señaló el equipo.

El descubrimiento y la identificación del nuevo epítopo conservado del pico de coronavirus puede ayudar a desarrollar estrategias de vacuna basadas en el epítopo bnAb. También puede facilitar las intervenciones basadas en anticuerpos contra los coronavirus humanos, incluidos los futuros con potencial pandémico.

*Noticia importante

bioRxiv publica informes científicos preliminares que no son revisados ​​por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica / comportamiento relacionado con la salud o tratarse como información establecida.

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