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05 Febbraio 2020

Lotta al coronavirus: dalla sequenza di RNA alla potenziale cura in soli 16 giorni

Gli scienziati dell’Università di Fudan e dell’Istituto di Virologia di Wuahan dell’accademia di scienze Cinese hanno identificato il legame tra un anticorpo anti-SARS e il coronavirus. Lo strumento Octet RED96, con opportuni biosensori, è stato utilizzato per determinare rapidamente l'affinità tra diversi anticorpi in grado di neutralizzare il SARS-CoV e il 2019-nCoV. La conferma dell’epitopo di legame di CR3022 è stata possibile grazie ad un rapido test cross-competitivo di soli 10 min. Una volta preparato il campione, gli scienziati sono stati in grado di confermare in breve tempo il legame. Di seguito si riporta un riepilogo delle procedure e risultati ottenuti nella pubblicazione “Potent binding of 2019 novel coronavirus spike protein by a SARS coronavirus-specific human monoclonal antibody”.
Per prima cosa gli scienziati hanno espresso e purificato la proteina 2019-nCoV RBD e predetto la struttura della stessa. Successivamente hanno espresso e purificato diversi anticorpi SARS-CoV specifici che legano RBD con potenziali attività neutralizzanti.
Grazie alla tecnica BLI, si è scoperto che l’antigene specifico del SARS-CoV, il CR3022, presenta un’affinità con il 2019-nCoV RBD. CR3022 ha mostrato cinetiche di associazione rapide (kon di 1,84 × 105 Ms-1) e dissociazioni lente (koff di 1,16 × 10-3 s-1), equivalente ad una KD (costante di affinitò) di 6,3 nM. Per confermare il risultato, è stata effettuata un’ulteriore misura utilizzando la tecnica Bio-Layer Interferometry (BLI). L'intero saggio ha richiesto solo 10 minuti.
I ricercatori hanno quindi indicato CR3022 come potenziale candidato terapeutico.

Figura 1 Curve di binding ottenute impiegando il sistema Octet RED96 per diversi anticorpi anti-SARS contro 2019-nCoV immobilzzata sul sensore. CR3022 mostra evidentemente il miglior profilo cinetico sia in associazione come in dissociazione.

La determinazione dell’affinità è una fase fondamentale per identificare candidati terapeutici ad alta affinità e alta specificità, indipendentemente dal tipo di molecole coinvolte nell’interazione. Un'analisi cinetica, a differenza degli studi all’equilibrio, descrive ulteriormente i processi di associazione e dissociazione che costituiscono l’affinità generale. Per esempio, due miscele potrebbero presentare la stessa costante di affinità (KD), ma le differenze tra le due constanti (associazione e dissociazione) potrebbero essere usate per determinare quale tra le due sarà più utile in vivo. Un‘accurata analisi di queste costanti permette inoltre di individuare importanti informazioni per prevedere l’efficacia della proteina ad uso terapeutico.
La tecnologia BLI, presente sui sistemi Octet e BLItz di Fortébio, consente di avanzare più velocemente nei progetti di ricerca e di risparmiare sui costi. I sistemi basati sulla tecnologia BLI sono robusti e facili da usare per sviluppare e ottimizzare la selezione degli anticorpi sulla base di saggi di titolo e di screening. I sistemi Octet sono anche fortemente dedicati ad applicazioni di sviluppo di processo. sia in upstream come in downstream, e possono essere utilizzati sia per implementare metodi per studi di potency e stabilità sia per la quantifica degli anticorpi vaccinali durante la produzione. 

I vantaggi della serie Octet   

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  • Risultati Label-Free e Real-Time. La tecnologia esclusiva Bio-Layer Interferometry (BLI) monitora in tempo reale il legame di proteine e altre molecole con i loro partner;
  • Maggiore produttività. I sistemi Octet eseguono analisi in micropiastre da 96 e 384 pozzetti, processando fino a 96 campioni in parallelo. La quantifica proteica di 96 campioni può essere portata a termine in 2 minuti. Il biosensore multiparametrico consente cinetiche rapide, saggi di screening e di epitope binning,
  • Il sistema Octet consente analisi robuste per la determinazione di affinità, cinetiche e concentrazione;
  • È più veloce, semplice ed efficiente rispetto ai metodi esistenti che hanno limitazioni di produttività, prestazioni e costi.

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