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Beacon | 治療性抗體發(fā)現(xiàn):為新出現(xiàn)的病毒威脅選擇有效的候選藥物

來源:上海瑋馳儀器有限公司   2024年11月19日 17:04  

近期在布魯克細胞分析的網絡研討會上,范德堡大學疫苗中心(Vanderbilt Vaccine Center, VVC)副主任Robert Carnahan博士和研究助理教授Lauren Williamson博士分享了利用Beacon®快速分離和表征人單克隆中和抗體的經驗,以SARS-CoV-2等為例介紹了靶向不同病毒株的科學挑戰(zhàn)以及廣譜抗體(如阿斯利康的Evusheld)在處理病毒變異中的作用,以及他們在大流行病防護平臺(Pandemic Prevention Platform, P3)建設方面取得的成就,以開發(fā)針對當前和未來病毒威脅的高效單克隆抗體。




阻止下一場大流行病

須從現(xiàn)在開始


Robert Carnahan博士表示,針對不斷出現(xiàn)和快速進化的各種病原體,一方面是疫情當下能夠超快速響應,另一方面阻止下一場大流行病須在它爆發(fā)之前做好準備。因此,快速開發(fā)單克隆抗體的平臺。


范德堡疫苗中心(VVC)從2017年開始由美國國防部高級研究計劃局(DARPA)支持建設大流行病防護平臺(P3),開發(fā)從康復患者的PBMCs中篩選具有中和作用的單克隆抗體的技術路線,包括流式細胞單細胞分選路線,單細胞測序路線。到2019年分離了針對流感、埃博拉等多種病毒的中和抗體,經過持續(xù)的技術革新改進,將從人PBMCs分離抗體到小鼠及猴子體內功能驗證的整個過程從6到18個月縮短至78-90天。


SARS-CoV-2疫情發(fā)生后,快速引入了Beacon®單細胞光導平臺,僅用56天即完成了從單B細胞篩選抗體先導分子到大小動物體內效果驗證。




圖1. VVC 人單B細胞抗體發(fā)現(xiàn)的三大技術路線



Beacon®單B細胞抗體篩選

相比其它單B細胞篩選路線,在Beacon®的Optoselect®芯片上不僅可以檢測結合特異性和結合表位,還可以直接開展功能分析,通過多輪分析篩選出能夠結合SARS-CoV-2 刺突蛋白并阻斷其與人類ACE2受體相互作用的先導抗體分子。VVC選擇其中兩個分子(COV2-2130和COV2-2196)授權給阿斯利康進行開發(fā),優(yōu)化改造為AZD7442長效抗體組合藥物(即Evusheld)。




圖2. 在Beacon®上篩選具有hACE2中和作用的單抗


圖像結果展示了篩選到的兩個具有代表性功能的抗體:上排圖像對應的抗體具有RBD結合活性但不具有hACE2阻斷活性;下排圖像對應的抗體同時具有RBD結合活性和hACE2阻斷活性。


病毒的不斷變異,為治療性抗體和疫苗的開發(fā)帶來了挑戰(zhàn)??共《灸繕怂幬锲谕膯慰固卣?,應具備中和能力,另外延長半衰期對預防至關重要,針對RNA病毒可采用抗體組合藥物發(fā)揮協(xié)同效應。利用Beacon®單細胞光導系統(tǒng),可以篩選針對不同毒株的廣譜中和抗體。




圖3. 在Beacon®上篩選具有廣譜中和作用的單抗


VVC目前已經利用Beacon®平臺進行多項病毒中和抗體的開發(fā),包括influenza,Pox,Marburg等。樣品采集后僅數(shù)天時間內就可以從記憶B細胞分離獲得大量具有中和能力的人單克隆抗體,并有助于研究病毒結合域的關鍵位點,這將為疫苗的設計與治療性抗體研發(fā)提供幫助。


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