Desarrollo de herramientas para el estudio de la respuesta humoral y su actividad neutralizante frente a variantes de SARS-CoV-2

Abstract

La pandemia causada por el virus SARS-CoV-2, ha generado numerosos impactos, tanto sanitarios, como económicos y sociales. El rápido desarrollo e implementación de vacunas mostró ser sumamente efectivo para combatir las formas graves de la enfermedad y disminuir las muertes asociadas a la misma. La generación de anticuerpos neutralizantes, capaces de impedir la entrada del virus a las células, surge como un mecanismo inmunológico clave de la protección inducida por las vacunas. Sin embargo, la aparición de nuevas variantes virales mejor adaptadas, disparó la necesidad de entender de qué manera son capaces de transmitirse más eficientemente y de escapar a los mecanismos de defensa inmunológica. Incluso, la pérdida de eficacia de las vacunas frente a estas nuevas variantes ha requerido que su diseño haya sido adaptado, administrándose nuevas dosis basadas en algunas de estas variantes virales. Este trabajo de tesis tiene por objetivo principal el desarrollo de estrategias alternativas para analizar in vitro la neutralización por anticuerpos frente a diversas variantes de SARS-CoV-2 y evaluar herramientas novedosas con capacidad de bloquear dicha interacción. Para ello, se produjeron en forma recombinante dominios solubles de la glicoproteína de superficie de SARS-CoV-2 pertenecientes a diversas variantes virales, así como de la glicoproteína humana hACE2 que actúa como receptor celular del virus. Se llevó a cabo una profunda caracterización biofísica y bioquímica de las proteínas obtenidas y de su interacción in vitro, lo que permitió desarrollar múltiples ensayos serológicos cualitativos y cuantitativos, para evaluar la respuesta humoral por anticuerpos. La utilización de dichos ensayos para estudiar la respuesta frente a diversas variantes virales en individuos vacunados se presenta como parte de los resultados de esta tesis, demostrando su utilidad para estudiar la eficacia de vacunas, pero también como una herramienta para la búsqueda de inhibidores virales a SARS-CoV-2 (pequeñas moléculas, dominios de anticuerpos, etc). En este sentido, los anticuerpos bovinos con CDR3 ultra-largos vienen siendo estudiados como una alternativa novedosa para unir epítopes de proteínas virales de superficie poco accesibles, generando anticuerpos ampliamente neutralizantes. En esta línea, se inmunizaron vacas con la proteína Spike recombinante de SARS-CoV-2, y se evaluó la respuesta humoral frente a las mismas dando origen a una colección de sueros reactivos y células B capaces de expresar este tipo de anticuerpos. Como prueba de concepto, un dominio de anticuerpo con CDR3 ultra-largo se purificó en células de insecto, demostrándose su capacidad para reconocer con alta afinidad el RBD de la proteína de SARS-CoV-2. Estos resultados sugieren que este tipo de estrategias tiene gran potencial para generar “binders” contra proteínas de diversos virus, y que pueden ser obtenidos utilizando un sistema de expresión en células de insecto.