中和抗体 – 免疫 システム ヒーロー

セバスチャン フィードラー、 Fluidic のリードアプリケーションサイエンティストライフサイエンス 分析

感染症 病気—a 過去の問題または 現在？

現代医学は、感染症を予防および治療するための優れたツールセットを提供してきました – 恐ろしい 規則性 で人口を間引くために使用された条件。世界が COVID-19 と戦うのに苦労しているしかし、パンデミックは、感染症が単に過去の問題ではないことをはっきりと思い出させてくれます。

COVID-19 のような世界的大流行だけではありませんそれは現代の 医学の道具を回避します。 私たち 実際、この戦いは毎日、複数の面で戦っています。 人間はバクテリアやウイルスによる絶え間ない攻撃にさらされ続けており、現代でも これら 病原体はまだ周りの何百万もの人々の死を引き起こします 毎年世界 。

方法 感染症にかかりますか 病気ですか？

感染症は、細菌、ウイルス、真菌、寄生虫など、さまざまな病原性微生物によって引き起こされます。 これら 病原体は通常、口、目、鼻、または開いた傷口から体内に入ります。

一度私たちの体の中に入ると、 これら 微生物は それらを利用します 新しい好ましい環境とすぐに 増殖を開始します。 これ プロセスは、宿主細胞に深刻な損傷を与え、さらには死滅させる可能性があり、その結果、目に見える、しばしば よく説明されている 特定の 病気の症状

幸いなことに、私たちの体は完全に防御がないわけではありません なぜなら 病原体は免疫反応を引き起こし、 感染と戦うのを助けます。 これ 残念ながら、活動は体内に巻き添え被害を引き起こす可能性があり、発熱、発疹、炎症、全身倦怠感など、活発な免疫反応のすべての特徴があります。

ありがたいことに、現代医学は、広範囲の細菌性病原体にわたって私たち自身の免疫反応をサポートするのに効果的な強力な抗生物質を提供してきました。しかし、ウイルス感染症の治療ははるかに困難であり、信頼できる治療法はこれまでのところ最善の努力を逃してきました。ウイルス感染と戦うための最も効果的なアプローチは、最初の遭遇の前に免疫系を刺激するワクチンを使用することによる予防です。

何 起こる いつ ウイルスが 体に侵入しますか？

いつ ウイルスが人体に侵入すると、文字通り “行く ウイルス」、 それ自体 のコピーをいくつでも生成します 可能な限り 宛先 そうすると、ウイルスは セル を悪用します新しいウイルスコピーをリリースするための独自の代謝 に 体は、感染サイクルを何度も開始します 再び 細胞が感染すると、 それら 自然の機能はひどく損なわれ、さらに悪いことに、 彼ら しばしば 死ぬ。 結果として生じる機能細胞の欠損は、組織および臓器不全の原因であり、時には致命的となる程度までです。

しかし、前述のように、私たちの免疫システムは私たちを無防備なままにしません に対して ウイルス。 宛先 私たちの体内での大規模なウイルスの拡散を防ぎ、いくつかの生来のメカニズムが 感染の各段階で私たちを保護します。

初めて新しいウイルスに遭遇すると、通常、免疫系による検出を回避し、健康な細胞に侵入することができます。

この段階で、これは 現在感染している 細胞はその内部防御機構を利用して、特別な受容体 タンパク質 を使用してウイルスの断片をその表面に表示します。 これ ウイルスの断片が表示されると、細胞が感染していることを体に警告し、免疫系を活性化して、ウイルスが広がる前に細胞を殺して排除します。

さらに、感染した細胞はインターフェロンと呼ばれる分子も生成します。これはウイルス複製のプロセスを直接妨害して、複製速度を遅くします。インターフェロンはまた、近くの細胞に便利な警告信号を送信して、それらに警告します 成長するウイルスの 脅威。

抗体 – 私たちの最善の防御

最高の防御 に対する ただし、ウイルスはその トラックで感染を阻止することです。 これ 免疫機構は、細胞自体ではなく、ウイルスを識別して排除することができる抗体によって可能になります。感染を開始する サイクル。

私たちの生活の中で、私たちの体は私たちの 抗体媒介 を構成する何千もの異なるタイプの抗体を産生します。 免疫反応 。 抗体は、特殊なタイプの血液型であるb細胞によって産生されるタンパク質です 細胞 一度生産されると、 これら 抗体は私たちの循環器系と組織をパトロールし、 病原体 に対処する準備ができています。

抗体には、 感染を防ぐためのいくつかのメカニズムがあります。 彼ら ウイルスを直接中和して それらを禁止することができます エントリ に ホストセル、または それら ウイルスの周りに群がって、他の免疫細胞に対する可視性を高めることができます。ウイルスに結合すると、抗体は食細胞のウイルスにタグを付けることもでき、食細胞は次に病原体を摂取して破壊します。

いつ ウイルスが人体に侵入すると、文字通り “行く ウイルス」、
それ自体 のコピーをいくつでも作成する 可能な限り。

私たち 抗体 病原体を認識して結合する能力は、 それら から始まります。 構造。 完全に組み立てられた抗体は、文字 「Y」の形に似ています。

2つの上部 「腕」 「Y」の は どこ 魔法は 起こります。 腕を何千もの異なる ジグソーパズル として想像してください各抗体に固有の 形状を与えるピース。 それぞれの それら 抗体 ジグソーパズル ピースは、特定のウイルス抗原に適合する可能性がありますが、 その他 には適合しません。

抗体と抗原の適合性が高いほど、 それら は高くなります。お互いへの親和性 お互い 言い換えれば、より強い 彼ら 抗体が ウイルスによる感染を防ぐのに効果的であるほど、互いに結合します。

図 1： 抗体と抗原の適合性が高いほど、 それらは強くなります 抗体が ウイルスによる感染を防ぐのに効果的であるほど、互いに結合します。

方法 中和抗体は 彼ら を獲得しますか スーパーヒーロー ステータス？

宛先 感染すると、ウイルスは最初に健康な細胞に侵入する必要があります。 彼ら それらの の表面にある受容体分子に結合することによって細胞侵入を達成しますホスト セル。 用 例、 SARS-CoV-2 最初の細胞結合のために、その表面にいわゆるスパイクタンパク質を利用します。 これら スパイクタンパク質は受容体タンパク質の形状に完全に適合します （ACE-2 受容体） 通常、人間の肺の表面に見られます 細胞 ウイルススパイクタンパク質が肺細胞の受容体に結合すると、ウイルスが侵入して 複製を開始します。

ウイルス中和 抗体はこの結合を妨害するように設計されています イベント 宛先 肺細胞への侵入を防ぎ、効果的な中和抗体は ジグソーパズル に似ています 肺細胞 を模倣した形状受容体 ACE-2。 実際、それは よりもさらに良い適合を示します 受容体自体、ウイルス表面が 抗体 で覆われるようになります。 これ 順番にウイルスを防ぎます から 肺に入る 細胞 さらに、そのような 抗体で覆われた ウイルスは非常に粘着性になり、互いに引き付け合って大きなウイルスクラスターを形成します。これは、個々のウイルスとは異なり、他の免疫細胞によってより簡単に認識されます。

図 2： 中和抗体は SARS-CoV-2 の表面のスパイクタンパク質に結合しますウイルスを防ぐ から ホストのバインドと入力 セル 各抗体は2つのスパイクタンパク質に結合できるため from さまざまなウイルスが発生すると、 食細胞 によってよりよく認識および破壊できるウイルスクラスターが形成され始めます。

もし 抗体はそのような優れた防御を提供します、それならなぜ何人かの人々が COVID-19でひどく病気になるのですか？

これ 一部の患者が COVID-19 の軽度の症状を経験する理由について疑問を投げかけます。 その他 他の点では同一の病気にひどく苦しんでいる、あるいは死ぬことさえあります。

1つの仮説は、病気の進行と症状は、私たちを保護するための私たちの体内の抗体の能力と強さに依存するというものです。抗体は効果的な 中和剤 になると信じられていますスパイクタンパク質の形状に完全に適合し、したがってウイルスに強く結合する場合にのみ（つまり、高い親和性で結合する）。

もし 患者の 免疫システムは より低い親和性 のみを生成します抗体 （または スパイクタンパク質の受容体結合部位をまったくブロックしない 非中和 抗体）、免疫系が これら の量を増やすことによって補償しようとしても、細胞保護が損なわれます。弱いまたは 非中和 抗体。

それで、中和抗体があるかどうかを評価するテストはありますか？

しかし COVID-19 に抗体が存在するかどうかを判断するのはかなり簡単です。エリサテストなどの標準的で粗雑なイムノアッセイを使用し、 ウイルス中和 を評価している患者患者の血清中の抗体の容量は、依然として 細胞ベース に依存しています。中和 アッセイ しかし これら アッセイは かどうかを評価します 血清抗体はウイルスの複製を阻止する能力があります 彼ら 重大な 欠点があります。 彼ら 多くの場合、生きた生物学的材料と厳格なバイオセーフティ規制が必要であり、最も重要なのは、 それら 遅いです。

なぜなら 彼ら 培養中の生細胞の成長に依存する 細胞ベース 中和アッセイは 完了するまでに数日かかります。 中 今回は、 患者の 感染は 発生し続けます。 複数日 臨床的に実用的な情報を待つ できた 数日間の隔離につながる from 愛する人と不在 から 最高で働く; または症状の深刻な悪化と 最悪の場合の死亡

セルベース のもう1つの制限中和アッセイは、ワクチンおよび 抗体ベース の開発に特に影響を与えます。 治療。 現在の セルベース 中和アッセイ できません 特定の 抗原-抗体 を特徴づけ、定量化する相互作用ではなく、 かどうか のバイナリ読み出しを提供します中和抗体が存在するかどうか 存在します。 なぜなら この二元的な結果は、ワクチンと治療薬の作用機序、ワクチンの相対的有効性に関する重要な情報、または 抗体ベース に関する洞察を提供しません。治療 できた 見逃される。

ファズなし 日ではなく、数時間での検出と特性評価！

COVID-19 人々、社会、日常生活に影響を与えるすべてのことは、現代医学において、患者、臨床医、および 研究者に情報を提供する検査が緊急に必要であることをはっきりと思い出させます。 日ではなく時間—約 それらの における中和抗体の存在、そしてさらに重要なことに、その品質 血液サンプル 。

宛先 このニーズに対応するために、私たちは迅速で無細胞の ウイルス神経化 を作成しました。 溶液中 に基づくアッセイテクノロジーとそれを私たちの 流動性 One-W 血清 楽器。 このアッセイは、 ACE-2 間の結合相互作用を測定します。受容体と SARS-CoV-2 スパイクタンパク質、および ウイルス中和 の存在下でのスパイクタンパク質のその後の置換抗体は患者の血清に直接含まれ、すべて数時間以内に

図 3。 私たち 解決中 アッセイにより、ウイルススパイク変位の直接測定が可能になります from ACE-2 中和抗体の存在下での受容体

私たち この簡単で迅速なアプローチが できた ことに興奮しています 患者 にプラスの影響を与える研究者、臨床医、そして バイオ医薬品 防御免疫をよりよく理解し、戦うためのより効果的なワクチンおよび治療薬の候補を開発する企業 COVID-19 （詳細 このテストの詳細 まもなく）

出典： https： / / www.fluidic.com / resources / What-are-neutralizing-antibodies /