Biopolym. Cell. 2024; 40(2):109-117.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.000AB1
Молекулярна Біомедицина
Отримання функціональних антитіл з гіперімунних качиних яєць для нейтралізації нового коронавірусу SARS CoV-2
1Мельничук М. Д., 2Середа О. В., 3Йу В., 3Спиридонов В. Г.
  1. Вінницький національний аграрний університет
    3, вул. Сонячна, Вінниця, Україна, 21008
  2. Дослідна станція лікарських рослин ІАП НАН України
    16А, вул. Покровська, Лубенський р-н, Березоточа, Полтавська обл., Україна, 61016
  3. Шанхайська Gene Era Bio-Science, Co, Ltd.
    211, Східна дорога Хуаньчен, район Фенсянь, Шанхай, Китайська народна республіка, 201400

Abstract

Мета. Розробити технологію отримання коронавіруснейтралізуючих антитіл з яєць качок (Anas platyrhynchos), імунізованих рекомбінантним фрагментом S-антигену вірусу SARS CoV-2, та проаналізувати можливість їх використання як діючої речовини в розробці інгаляційних препаратів локальної дії для запобігання аерозольного поширення респіраторних вірусних інфекцій, у тому числі нового коронавірусу. Методи. Виробництво рекомбінантного антигену в системі експресії дріжджів, отримання антитіл з качиних яєць, афінна очистка, ІФА. Результати. Описаний ефективний метод отримання функціональних антитіл (IgY) з жовтка гіперімунних качиних яєць. Ми показали, що середній вихід загальних жовткових антитіл з качиних яєць становить 0,25±0,05 г на жовток. Отримані антитіла показали віруснейтралізуючу активність 70,6% інгібування (PI) у методі блокуючого ІФА, порівнянну з активністю антитіл сироватки людини після вакцинації вакциною проти корона вірусу –PI87% (p≤0,05). Висновки. Отримані результати свідчать про те, що S-специфічні жовтковіантитіла можуть бути використані як діюча речовина для розробки місцевих інгаляційних препаратів, що запобігають зараженню коронавірусом.
Keywords: COVID-19, SARS CoV-2, жовтковий імуноглобулін, віруснейтралізуючі антитіла, блокуючий ІФА, вакцина проти коронавірусу
Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Zhang H, Yang Z, Xiang J, Cui Z, Liu J, Liu C. Intranasal administration of SARS-CoV-2 neutralizing human antibody prevents infection in mice. bioRxiv [Preprint]. 2020.
[2] Paul WE. Fundamental Immunology. – 'Lippincott Williams & Wilkins', 2012; 7th Ed., 1304p., ISBN: 9781451117837.
[3] Chen WH, Hotez PJ, Bottazzi ME. Potential for developing a SARS-CoV receptor-binding domain (RBD) recombinant protein as a heterologous human vaccine against coronavirus infectious disease (COVID)-19. Hum Vaccin Immunother. 2020; 16(6):1239-42.
[4] Schade R, Calzado EG, Sarmiento R, Chacana PA, Porankiewicz-Asplund J, Terzolo HR. Chicken egg yolk antibodies (IgY-technology): a review of progress in production and use in research and human and veterinary medicine. Altern Lab Anim. 2005; 33(2):129-54.
[5] Pérez de la Lastra JM, Baca-González V, Asensio-Calavia P, González-Acosta S, Morales-delaNuez A. Can Immunization of Hens Provide Oral-Based Therapeutics against COVID-19? Vaccines (Basel). 2020; 8(3):486.
[6] Soulard A, Lechler T, Spiridonov V, Shevchenko A, Shevchenko A, Li R, Winsor B. Saccharomyces cerevisiae Bzz1p is implicated with type I myosins in actin patch polarization and is able to recruit actin-polymerizing machinery in vitro. Mol Cell Biol. 2002; 22(22):7889-906.
[7] Dai L, Gao GF. Viral targets for vaccines against COVID-19. Nat Rev Immunol. 2021; 21(2):73-82.
[8] Wild D. The Immunoassay Handbook: Theory and Applications of Ligand Binding, ELISA and Related Techniques. - 'Elsevier Science & Technology', 2013; 4th Ed., 1036p., ISBN: 9780080970370.
[9] Polson A, von Wechmar MB, van Regenmortel MH. Isolation of viral IgY antibodies from yolks of immunized hens. Immunol Commun. 1980; 9(5):475-93.
[10] Spyrydonov V, Melnychuk M. Coronavirus S antigen as a marker of effective vaccination. Dopov Nac akad nauk Ukr. 2021; 3:96-103.
[11] Fischer JC, Zänker K, van Griensven M, Schneider M, Kindgen-Milles D, Knoefel WT, Lichtenberg A, Tamaskovics B, Djiepmo-Njanang FJ, Budach W, Corradini S, Ganswindt U, Häussinger D, Feldt T, Schelzig H, Bojar H, Peiper M, Bölke E, Haussmann J, Matuschek C. The role of passive immunization in the age of SARS-CoV-2: an update. Eur J Med Res. 2020; 25(1):16.
[12] Shen C, Wang Z, Zhao F, Yang Y, Li J, Yuan J, Wang F, Li D, Yang M, Xing L, Wei J, Xiao H, Yang Y, Qu J, Qing L, Chen L, Xu Z, Peng L, Li Y, Zheng H, Chen F, Huang K, Jiang Y, Liu D, Zhang Z, Liu Y, Liu L. Treatment of 5 Critically Ill Patients With COVID-19 With Convalescent Plasma. JAMA. 2020; 323(16):1582-9.
[13] Tanne JH. Covid-19: FDA approves use of convalescent plasma to treat critically ill patients. BMJ. 2020; 368:m1256.
[14] Weisblum Y, Schmidt F, Zhang F, DaSilva J, Poston D, Lorenzi JCC, Muecksch F, Rutkowska M, Hoffmann HH, Michailidis E, Gaebler C, Agudelo M, Cho A, Wang Z, Gazumyan A, Cipolla M, Luchsinger L, Hillyer CD, Caskey M, Robbiani DF, Rice CM, Nussenzweig MC, Hatziioannou T, Bieniasz PD. Escape from neutralizing antibodies by SARS-CoV-2 spike protein variants. bioRxiv [Preprint]. 2020.
[15] Spyrydonov V, Pihida D, Sereda A, Likhanov A, Yu W. Production and evaluation of egg derived hot start antibodies. Electron J Biotechnol. 2020; 44:6-13.
[16] Fu CY, Huang H, Wang XM, Liu YG, Wang ZG, Cui SJ, Gao HL, Li Z, Li JP, Kong XG. Preparation and evaluation of anti-SARS coronavirus IgY from yolks of immunized SPF chickens. J Virol Methods. 2006; 133(1):112-5.
[17] Higgins DA, Warr GW. Duck immunoglobulins: structure, functions and molecular genetics. Avian Pathol. 1993; 22(2):211-36.
[18] Higgins DA, Cromie RL, Liu SS, Magor KE, Warr GW. Purification of duck immunoglobulins: an evaluation of protein A and protein G affinity chromatography. Vet Immunol Immunopathol. 1995; 44(2):169-80.
[19] Ru Z, Zhang Y, Wu J, Huang H, Liang Y, Yang X, Wu J, Lou J. Comparison of the SARS-CoV-2 Surrogate Virus Neutralization Test (sVNT) Assay and Direct Binding ELISA (S-IgG) with the Cytopathic Effect Assay (CPE) in Analyzing the Neutralization Antibody of Vaccination People. J Clin Immunol Immunother. 2021; 7(1):1-6.
[20] Artman C, Brumfield KD, Khanna S, Goepp J. Avian antibodies (IgY) targeting spike glycoprotein of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) inhibit receptor binding and viral replication. PLoS One. 2021; 16(5):e0252399.