La identificación de los epítopos del SARS-CoV-2 a los que se dirige la vacunación actual podría ayudar a mejorar las vacunas futuras


Investigadores en los Estados Unidos han identificado epítopos inductores de anticuerpos del síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) en individuos vacunados contra la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) que podrían usarse para diagnósticos, terapias y diseño de vacunas en el futuro. .

Utilizando un enfoque llamado vacunación inversa, el equipo identificó distintos motivos de aminoácidos y epítopos del SARS-CoV-2 proteína de pico que provocan respuestas de anticuerpos IgG de inmunoglobulina específicas que se han asociado previamente con la neutralización del virus.

La proteína de pico es la estructura principal que utiliza el SARS-CoV-2 para infectar células y el objetivo principal de anticuerpos neutralizantes después de una vacunación o una infección natural.

Estudio: Motivos de aminoácidos inmunogénicos y epítopos lineales de las vacunas de ARNm de COVID-19.  Haber de imagen: Design_Cells / Shutterstock

El equipo, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut y Serimmune, Inc. en Goleta, California, identificó epítopos lineales dominantes en la subunidad 1 (S1) y la subunidad 2 (S2) de la proteína de pico que previamente se han asociado con Neutralización del SARS-CoV-2 in vitro.

Spike S1 contiene el dominio de unión al receptor (RBD) que se une a la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2) del receptor de la célula huésped como la etapa inicial del proceso de infección, mientras que S2 contiene la maquinaria que permite la fusión de la envoltura viral a la membrana celular.

Adam Wisnewski y sus colegas dicen que los epítopos identificados aquí deben considerarse en el contexto de diagnósticos futuros, diseño terapéutico y desarrollo de vacunas.

Una versión preimpresa del trabajo de investigación está disponible en el medRxiv* servidor, mientras que el artículo se somete a revisión por pares.

Los epítopos que inducen IgG específica de SARS-CoV-2 siguen estando caracterizados de forma incompleta

Las primeras vacunas autorizadas para uso de emergencia durante la pandemia COVID-19 provocan anticuerpos que exhiben una capacidad neutralizante significativa del SARS-CoV-2 y protegen contra enfermedades graves.

Sin embargo, los epítopos de proteína de pico que inducen IgG específica de SARS-CoV-2 en los receptores de la vacuna y podrían formar la base de futuras “vacunas de epítopos” siguen estando incompletamente caracterizados, dicen Wisnewski y sus colegas.

La vacunación inversa es un enfoque en evolución para mejorar la eficacia de la vacuna y minimizar las respuestas adversas al limitar las inmunizaciones a los epítopos críticos ”, agrega el equipo.

Aunque el conocimiento sobre los epítopos de pico inmunogénico del SARS-CoV-2 en individuos vacunados es limitado, se han identificado epítopos inmunodominantes en pacientes infectados de forma natural basándose en el reconocimiento por IgG sérica.

La proteína de pico contiene epítopos conformacionales en el RBD y epítopos lineales dominantes en los dominios C-terminales de S1 y S2 y la región del péptido de fusión de S2.

Es importante destacar que se ha demostrado que los epítopos lineales dominantes y los epítopos conformacionales específicos median la neutralización viral. in vitro”, Dicen los investigadores.

¿Qué implicó el estudio actual?

El equipo utilizó un enfoque de vacunación inversa para identificar epítopos de proteínas de pico que se dirigen después de la inmunización con la vacuna Pfizer-BioNTech BNT162b2 o la vacuna mRNA-1273 de Moderna.

Utilizando una técnica llamada Análisis del repertorio del epítopo del suero (SERA), los investigadores mapearon los motivos de aminoácidos inmunogénicos y los epítopos lineales de la proteína pico del SARS-CoV-2 que provocan IgG en muestras pareadas antes y después de la inmunización tomadas de 20 adultos sin COVID-19 que recibió la vacuna Pfizer-BioNTech.

El enfoque imparcial del proteoma completo de SERA para el descubrimiento de epítopos es ideal para mapear los objetivos de las respuestas humorales a la vacunación ”, dicen Wisnewski y sus colegas.

El análisis de las muestras antes y después de la vacunación se llevó a cabo para ayudar a garantizar que la especificidad inmunitaria resultara de la vacunación en lugar de una reactividad cruzada preexistente.

El análisis también se aplicó a ocho individuos sin COVID-19 previo que recibieron la vacuna Moderna y cinco individuos con COVID-19 previo que fueron inmunizados con la vacuna Pfizer-BioNTech (n = 2) o Moderna (n = 3).

Mapa de calor que identifica motivos de aminoácidos reconocidos preferentemente por IgG de sujetos vacunados.  Se identificaron motivos de aminoácidos entre los péptidos inmunoprecipitados por IgG de los receptores de la vacuna utilizando el algoritmo IMUNE y el nivel de enriquecimiento (aumento de veces) en el suero de los sujetos individuales en relación con los sujetos de control prepandémicos se representa en el mapa de calor.  Las muestras 1 a 20 son anteriores a la vacuna y las muestras 21 a 40 son los mismos sujetos después de la vacunación con ARNm de Pfizer-BioNTech COVID-19.  Los sujetos 41-48 son de sujetos que recibieron la vacuna Moderna.  Las muestras 49-53 son sujetos vacunados que previamente tenían COVID-19.

Mapa de calor que identifica motivos de aminoácidos reconocidos preferentemente por IgG de sujetos vacunados. Se identificaron motivos de aminoácidos entre los péptidos inmunoprecipitados por IgG de los receptores de la vacuna utilizando el algoritmo IMUNE y el nivel de enriquecimiento (aumento de veces) en el suero de los sujetos individuales en relación con los sujetos de control prepandémicos se representa en el mapa de calor. Las muestras 1 a 20 son anteriores a la vacuna y las muestras 21 a 40 son los mismos sujetos después de la vacunación con ARNm de Pfizer-BioNTech COVID-19. Los sujetos 41-48 son de sujetos que recibieron la vacuna Moderna. Las muestras 49-53 son sujetos vacunados que previamente tenían COVID-19.

¿Qué encontró el estudio?

El equipo identificó varios motivos de aminoácidos distintos reconocidos por la IgG inducida por la vacuna que pueden reflejar conformaciones tridimensionales.

Se identificaron epítopos lineales dominantes en los dominios C-terminales de las subunidades S1 y S2 (aminoácidos 558-569, 627-638 y 1148-1159) que se han asociado previamente con la neutralización del SARS-CoV-2.

En resumen, identificamos epítopos de las vacunas de ARNm de COVID-19 que desencadenan respuestas de IgG específicas previamente asociadas con la actividad neutralizante del SARS-CoV-2 ”, dicen Wisnewski y sus colegas.

Estos epítopos pueden formar la base de futuros diagnósticos, terapias y desarrollo de vacunas enfocadas, concluye el equipo.

*Noticia importante

medRxiv 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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