COVID-19’a karşı nötralizan ve anti-idiyotipik antikorların geliştirilmesi

Abstract

2019 yılında küresel halk sağlığı tehdidi oluşturan COVID 19 hastalığı tüm dünyaya yayıldığında, yoğun olarak tanı, tedavi ve korunma amaçlı araştırmalara öncelik verilmiştir. Monoklonal antikorlar (mAb'ler) klinik olarak birçok hastalığın tanı ve tedavisinde kullanılmaktadır. Bu çalışmada, COVID-19’a karşı geliştirilen nötralizan antikorlar (nAb), kullanılarak, SARS CoV-2 S yüzey proteinini (S/RBD) taklit eden anti-idiyotipik monoklonal antikorların geliştirilmesi ve in-vivo sistemde etkinliğinin araştırılması yönünde çalışmalar gerçekleştirildi. Tez sürecinde, SARS-CoV-2'nin Spike proteininin RBD'sine özgü nötralizan özellik gösteren anti-SARS-CoV-2 monoklonal antikorları (MAM-H9, MAM-E6) geliştirildi. Bu antikorlar ve COVID-19 geçirip iyileşme gösteren insan serumdan saflaştırılan antikorlar hem bütün formda hem de papain enzimi ile kesilerek elde edilen Fab fragmanlarına karşı hibridoma teknolojisi kullanılarak anti-idiotipik monoklonal antikor (aid-mAb) üretim çalışmaları yapıldı. Füzyon çalışmaları sonucunda elde edilen, on iki aid-mAb arasında, altı tanesi in vivo sistemde etkinlik testine alındı. Bu antikorlar içinden 3 tanesinin (E6G7, H7E5 ve H8H3) RBD molekülü ile immünize edilmiş farelerden elde edilen antikorlarla karşılaştırıldığında, RBD molekülünün antijenik özelliklerini taklit edebildiği, ACE-2 reseptörüne spesifik olarak bağlandığı, RBD ile ACE-2 arasındaki etkileşimi bloke edebildiği gösterildi. Tez çalışmasında ayrıca, SARS CoV-2 S Yüzey Proteinini (S) taklit eden fare kökenli aid-mAb geliştirme çalışmalarına ek olarak Türkiye'de ilk kez gerçekleştirilmiş olan tavşan kökenli mAb geliştirme çalışmaları yapıldı.

In 2019, when the COVID-19 disease, posing a global public health threat, spread world wide, priority was given to intensive research for diagnosis, treatment, and prevention. Monoclonal antibodies (mAbs) are clinically used in the diagnosis and treatment of various diseases. In this study, neutralizing antibodies (nAbs) developed against COVID-19 were used to develop anti-idiotypic monoclonal antibodies that mimic the SARS-CoV-2 Spike surface protein (S/RBD) and to investigate their efficacy in an in-vivo system. During the thesis process, anti-SARS-CoV-2 monoclonal antibodies (MAM-H9, MAM-E6) with neutralizing properties specific to the Spike protein's RBD of SARS-CoV-2 were developed. These antibodies, as well as antibodies purified from the serum of recovered COVID-19 patients, were used to produce anti-idiotypic monoclonal antibodies (aid-mAbs) using hybridoma technology, both in whole form and as Fab fragments obtained by papain enzyme digestion. Among the twelve aid-mAbs obtained from fusion studies, six were subjected to efficacy testing in an in-vivo system. Three of these antibodies (E6G7, H7E5, and H8H3) were shown to mimic the antigenic properties of the RBD molecule, specifically bind to the ACE-2 receptor, and block the interaction between RBD and ACE-2 when compared to antibodies obtained from mice immunized with the RBD molecule. This findings form the basis for evaluating the selected anti-idiotypic antibodies as vaccine candidates against SARS-CoV-2. Additionally, in the thesis study, apart from the development of mouse-derived aid-mAbs mimicking the SARS-CoV-2 Spike Surface Protein (S), rabbit-derived mAb development studies, which were carried out for the first time in Turkey, were also conducted