वायरल उत्परिवर्तन का संभावित स्थानीयकरण जो कि COVID-19 के इलाज के लिए उपयोग की जाने वाली एंटीबॉडी से बच जाता है

COVID-19 के उपचार के लिए उपचार के रूप में कई एंटीबॉडी पहले से ही उपयोग में हैं या विकसित किए जा रहे हैं।गंभीर तीव्र श्वसन सिंड्रोम कोरोनावायरस 2 (SARS-CoV-2) के नए वेरिएंट के उद्भव के साथ, यह भविष्यवाणी करना महत्वपूर्ण है कि क्या वे अभी भी एंटीबॉडी थेरेपी के लिए अतिसंवेदनशील होंगे।स्टार एट अल.एक यीस्ट लाइब्रेरी का उपयोग किया गया था, जो SARS-CoV-2 रिसेप्टर बाइंडिंग डोमेन में सभी उत्परिवर्तन को कवर करता है जो होस्ट रिसेप्टर (ACE2) के लिए बाइंडिंग को दृढ़ता से बाधित नहीं करेगा, और मैप करेगा कि ये उत्परिवर्तन तीन मुख्य एंटी-SARS-CoV को कैसे प्रभावित करते हैं। -2 एंटीबॉडी बाइंडिंग।ये आंकड़े उन उत्परिवर्तनों की पहचान करते हैं जो एंटीबॉडी बंधन से बच जाते हैं, जिसमें एकल उत्परिवर्तन भी शामिल है जो रेजेनरॉन एंटीबॉडी मिश्रण में दो एंटीबॉडी से बच जाते हैं।एक ही एंटीबॉडी से बचने वाले कई उत्परिवर्तन मनुष्यों में फैल रहे हैं।
गंभीर तीव्र श्वसन सिंड्रोम कोरोना वायरस 2 (SARS-CoV-2) के उपचार के लिए एंटीबॉडी एक संभावित चिकित्सा है, लेकिन यह स्पष्ट नहीं है कि वायरस उनके जोखिम से बचने के लिए विकसित होता है।यहां, हम मैप करते हैं कि SARS-CoV-2 रिसेप्टर बाइंडिंग डोमेन (RBD) में सभी उत्परिवर्तन REGN-COV2 कॉकटेल के एंटीबॉडी LY-CoV016 के बंधन को कैसे प्रभावित करते हैं।इन पूर्ण मानचित्रों से एक अमीनो एसिड उत्परिवर्तन का पता चला जो पूरी तरह से REGN-COV2 मिश्रण से बच गया, जो दो एंटीबॉडी REGN10933 और REGN10987 से बना है जो विभिन्न संरचनात्मक एपिटोप्स को लक्षित करते हैं।ये आंकड़े REGN-COV2 से उपचारित लगातार संक्रमित रोगियों और इन विट्रो वायरस से बचने के चयन के दौरान चुने गए वायरस उत्परिवर्तन की भी पहचान करते हैं।अंत में, इन आंकड़ों से पता चलता है कि एकल एंटीबॉडी से बचने वाले उत्परिवर्तन पहले से ही SARS-CoV-2 उपभेदों में मौजूद हैं।ये संपूर्ण पलायन मानचित्र वायरस निगरानी के दौरान देखे गए उत्परिवर्तन के परिणामों को समझा सकते हैं।
गंभीर तीव्र श्वसन सिंड्रोम कोरोना वायरस 2 (SARS-CoV-2) (1) के इलाज के लिए एंटीबॉडी विकसित की जा रही हैं।संक्रमित रोगियों (2, 3) के उपचार के दौरान चुने गए वायरस उत्परिवर्तन या पूरे वायरस क्लैड को प्रतिरोध प्रदान करने के लिए विश्व स्तर पर फैलने वाले वायरल उत्परिवर्तन द्वारा कुछ अन्य वायरस के खिलाफ एंटीबॉडी को अप्रभावी बनाया जा सकता है।इसलिए, यह निर्धारित करना कि कौन से SARS-CoV-2 उत्परिवर्तन प्रमुख एंटीबॉडी से बच सकते हैं, यह आकलन करने के लिए महत्वपूर्ण है कि वायरस निगरानी के दौरान देखे गए उत्परिवर्तन एंटीबॉडी थेरेपी की प्रभावशीलता को कैसे प्रभावित करते हैं।
अधिकांश प्रमुख एंटी-SARS-CoV-2 एंटीबॉडी वायरल रिसेप्टर बाइंडिंग डोमेन (RBD) को लक्षित करते हैं, जो एंजियोटेंसिन कनवर्टिंग एंजाइम 2 (ACE2) रिसेप्टर (5, 6) के लिए बाइंडिंग में मध्यस्थता करता है।हाल ही में, हमने यह मैप करने के लिए एक गहरी उत्परिवर्तन स्कैनिंग विधि विकसित की है कि आरबीडी के सभी उत्परिवर्तन एंटीवायरल एंटीबॉडी (7, 8) द्वारा इसके कार्य और मान्यता को कैसे प्रभावित करते हैं।विधि में आरबीडी म्यूटेंट की एक लाइब्रेरी बनाना, उन्हें खमीर की सतह पर व्यक्त करना और प्रतिदीप्ति-सक्रिय सेल सॉर्टिंग और गहरी अनुक्रमण का उपयोग करके यह निर्धारित करना शामिल है कि प्रत्येक उत्परिवर्तन आरबीडी फोल्डिंग, एसीई 2 आत्मीयता (अनुमापन श्रृंखला में मापा गया) और एंटीबॉडी बाइंडिंग को कैसे प्रभावित करता है। (चित्र S1A)।इस अध्ययन में, हमने (7) में वर्णित दोहरावदार उत्परिवर्ती पुस्तकालय का उपयोग किया, जो बारकोडेड आरबीडी वेरिएंट से बना है, जो 3819 संभावित अमीनो एसिड उत्परिवर्तन में से 3804 को कवर करता है।हमारी लाइब्रेरी प्रारंभिक पृथक वुहान-हू-1 की आरबीडी आनुवंशिक पृष्ठभूमि से तैयार की गई थी।हालाँकि कई म्यूटेंट की आवृत्ति बढ़ रही है, फिर भी वे सबसे आम आरबीडी अनुक्रमों (9, 10) का प्रतिनिधित्व करते हैं।हमने 2034 में से दो उत्परिवर्तन तैयार किए हैं जो आरबीडी फोल्डिंग और एसीई बाइंडिंग को दृढ़ता से बाधित नहीं करते हैं (7) REGN-COV2 कॉकटेल (REGN10933 और REGN10987) (11, 12) और एली लिली के LY-CoV016 को कैसे पारित किया जाए। एंटीबॉडी एंटीबॉडी को बांधने की विधि को प्रभावित करती है (जिसे CB6 या JS016 भी कहा जाता है) (13) (चित्र S1B)।REGN-COV2 को हाल ही में COVID-19 (14) के लिए आपातकालीन उपयोग प्राधिकरण प्रदान किया गया था, जबकि LY-CoV016 वर्तमान में चरण 3 नैदानिक ​​​​परीक्षणों (15) से गुजर रहा है।
[ग्लू406→टीआरपी(ई406डब्ल्यू)] दो एंटीबॉडी के मिश्रण से दृढ़ता से बच गया (चित्र 1ए)।LY-CoV016 के एस्केप मैप से आरबीडी (चित्रा 1 बी) में विभिन्न साइटों पर कई एस्केप म्यूटेशन का भी पता चला।हालाँकि कुछ एस्केप म्यूटेशन आरबीडी की ACE2 से जुड़ने या उचित रूप से मुड़े हुए रूप में व्यक्त करने की क्षमता को ख़राब कर सकते हैं, यीस्ट-प्रदर्शित आरबीडी का उपयोग करके गहरी म्यूटेशन स्कैनिंग के पिछले मापों के अनुसार, कई कार्यात्मक उत्परिवर्तन का इन कार्यात्मक गुणों पर बहुत कम या कोई प्रभाव नहीं पड़ता है (7) ) (चित्र 1, ए और बी एसीई2 आत्मीयता के नुकसान का प्रतिनिधित्व करते हैं, जबकि चित्र एस2 आरबीडी अभिव्यक्ति में कमी का प्रतिनिधित्व करते हैं।
(ए) REGN-COV2 में एंटीबॉडी का मानचित्रण।बाईं ओर का लाइन ग्राफ आरबीडी में प्रत्येक साइट पर एस्केप (प्रत्येक साइट पर सभी उत्परिवर्तन का योग) दिखाता है।दाईं ओर लोगो छवि मजबूत भागने का स्थान (बैंगनी रेखांकन) दिखाती है।प्रत्येक अक्षर की ऊंचाई अमीनो एसिड उत्परिवर्तन द्वारा मध्यस्थ पलायन की ताकत के समानुपाती होती है, और प्रत्येक उत्परिवर्तन के लिए 1 का "एस्केप स्कोर" पूर्ण पलायन से मेल खाता है।प्रत्येक पंक्ति के लिए y-अक्ष पैमाना अलग है, इसलिए, उदाहरण के लिए, E406W सभी REGN एंटीबॉडी से बच जाता है, लेकिन कॉकटेल के लिए यह सबसे स्पष्ट है क्योंकि यह व्यक्तिगत एंटीबॉडी के अन्य एस्केप साइटों से अभिभूत है।स्केलेबल संस्करण के लिए, S2, A और B का उपयोग मानचित्र को रंगने के लिए किया जाता है कि उत्परिवर्तन मुड़े हुए RBD की अभिव्यक्ति को कैसे प्रभावित करते हैं।S2, C और D का उपयोग परिसंचारी वायरस आइसोलेट्स में देखे गए सभी उत्परिवर्तनों के बीच ACE2 आत्मीयता और RBD अभिव्यक्ति पर प्रभाव को वितरित करने के लिए किया जाता है।(बी) जैसा कि (ए) में दिखाया गया है, LY-CoV016 बनाएं।(सी) न्यूट्रलाइजेशन परख में प्रमुख उत्परिवर्तन को सत्यापित करने के लिए स्पाइक-छद्मरूपी लेंटीवायरल कणों का उपयोग करें।हमने उन उत्परिवर्तनों को सत्यापित करने का निर्णय लिया जिनके अधिक प्रभाव होने की भविष्यवाणी की गई है या जो परिसंचरण में SARS-CoV-2 आइसोलेट्स (जैसे N439K) में उच्च आवृत्ति पर मौजूद हैं।प्रत्येक बिंदु D614G युक्त अनम्यूटेड वाइल्ड-टाइप (WT) के शिखर के सापेक्ष उत्परिवर्तन की औसत निरोधात्मक एकाग्रता (IC50) की गुना वृद्धि का प्रतिनिधित्व करता है।नीली धराशायी लाइन 1 डब्ल्यूटी के समान एक न्यूट्रलाइजेशन प्रभाव का प्रतिनिधित्व करती है, और एक मान> 1 बढ़े हुए न्यूट्रलाइजेशन प्रतिरोध का प्रतिनिधित्व करता है।बिंदु का रंग इंगित करता है कि आप मानचित्र से बचना चाहते हैं या नहीं।बिंदु इंगित करते हैं कि चूंकि IC50 उपयोग की गई तनुकरण श्रृंखला से बाहर है, इसलिए एकाधिक परिवर्तन (ऊपरी या निचली सीमा) की जाँच की जाती है।अधिकांश म्यूटेंट का परीक्षण डुप्लिकेट में किया जाता है, इसलिए दो बिंदु हैं।पूर्ण उदासीनीकरण वक्र चित्र 2. S3 में दिखाया गया है।अमीनो एसिड अवशेषों के एक-अक्षर के संक्षिप्त रूप इस प्रकार हैं: ए, अला;सी, सिस्टीन;डी, एएसपी;ई, ग्लू;एफ, फे;जी, ग्लाइ;एच, उसका;मैं, इले;के, लाइसिन;एल, लियू;मेट्रोपोलिस एन, एसेन;पी, प्रो;क्यू, ग्लेन;आर, आर्ग;एस, सेर;टी, थ्र;वी, वैल;डब्ल्यू, ट्रिप्टोफैन;और वाई, टायर।
प्रमुख उत्परिवर्तनों के एंटीजेनिक प्रभाव को सत्यापित करने के लिए, हमने पैनिकल स्यूडोटाइप्ड लेंटिवायरल कणों का उपयोग करके एक न्यूट्रलाइजेशन परख की, और पाया कि एंटीबॉडी बाइंडिंग एस्केप मैप और न्यूट्रलाइजेशन परख (चित्रा 1सी और चित्रा एस3) के बीच एक स्थिरता थी।जैसा कि REGN-COV2 एंटीबॉडी मानचित्र से अपेक्षित है, स्थिति 486 पर उत्परिवर्तन केवल REGN10933 द्वारा निष्प्रभावी होता है, जबकि स्थिति 439 और 444 पर उत्परिवर्तन केवल REGN10987 द्वारा निष्प्रभावी होता है, इसलिए ये उत्परिवर्तन बच नहीं सकते हैं।लेकिन E406W दो REGN-COV2 एंटीबॉडी से बच गया, इसलिए यह मिश्रण से भी दृढ़ता से बच गया।संरचनात्मक विश्लेषण और वायरस से बचने के चयन के माध्यम से, रेजेनेरॉन का मानना ​​है कि कोई भी अमीनो एसिड उत्परिवर्तन कॉकटेल (11, 12) में दो एंटीबॉडी से बच नहीं सकता है, लेकिन हमारा पूरा नक्शा E406W को कॉकटेल से बचने के उत्परिवर्तन के रूप में पहचानता है।E406W अपेक्षाकृत विशिष्ट तरीके से REGN-COV2 एंटीबॉडी को प्रभावित करता है, और RBD के कार्य में गंभीर रूप से हस्तक्षेप नहीं करता है, क्योंकि यह केवल LY-CoV016 (चित्रा 1C) के न्यूट्रलाइजेशन प्रभाव और नुकीले छद्म रूप वाले लेंटिवायरल कणों के अनुमापांक को थोड़ा कम करता है (चित्र) S3F).
यह पता लगाने के लिए कि क्या हमारा एस्केप मैप एंटीबॉडी चयन के तहत वायरस के विकास के अनुरूप है, हमने पहले रेजेनरॉन वायरस एस्केप चयन प्रयोग के डेटा की जांच की, जिसमें किसी REGN10933 की उपस्थिति में सेल कल्चर में अभिव्यक्ति स्पाइक उगाया गया था। स्टामाटाइटिस वायरस (वीएसवी), REGN10987 या REGN-COV2 कॉकटेल (12)।इस कार्य ने REGN10933 से पांच एस्केप म्यूटेशन, REGN10987 से दो एस्केप म्यूटेशन और कॉकटेल से कोई म्यूटेशन की पहचान नहीं की (चित्र 2A)।सभी सात सेल संस्कृतियों द्वारा चुने गए उत्परिवर्तन को हमारे एस्केप मैप में हाइलाइट किया गया है, और वुहान-हू-1 आरबीडी अनुक्रम में जंगली-प्रकार के कोडन का एकल-न्यूक्लियोटाइड परिवर्तन भी सुलभ है (चित्रा 2बी), जो एस्केप कॉनकॉर्डेंस के बीच अंतर को दर्शाता है। सेल कल्चर में एंटीबॉडी दबाव के तहत ग्राफ और वायरस का विकास।यह ध्यान देने योग्य है कि E406W को एकल न्यूक्लियोटाइड परिवर्तनों द्वारा एक्सेस नहीं किया जा सकता है, जो यह बता सकता है कि RBD फोल्डिंग और ACE2 आत्मीयता की अपेक्षाकृत अच्छी सहनशीलता के बावजूद रीजेनरॉन कॉकटेल चयन इसकी पहचान क्यों नहीं कर सकता है।
(ए) एंटीबॉडी की उपस्थिति में, रीजेनरॉन सेल कल्चर (12) में वायरस से बचने वाले उत्परिवर्तन का चयन करने के लिए पैनिकल स्यूडोटाइप वीएसवी का उपयोग करता है।(बी) एस्केप आरेख, जैसा कि चित्र 1ए में दिखाया गया है, लेकिन केवल वुहान-हू-1 अनुक्रम में एकल न्यूक्लियोटाइड परिवर्तन द्वारा सुलभ उत्परिवर्तन को दर्शाता है।गैर-ग्रे सेल कल्चर (लाल), और संक्रमित रोगियों (नीला), या दोनों (बैंगनी) में उत्परिवर्तन को इंगित करता है।चित्र S5 इन ग्राफ़ को दिखाता है, जो इस बात से रंगीन हैं कि उत्परिवर्तन ACE2 आत्मीयता या RBD अभिव्यक्ति को कैसे प्रभावित करते हैं।(सी) संक्रमण के 145वें दिन (काली बिंदीदार ऊर्ध्वाधर रेखा) आरईजीएन-सीओवी2 से उपचारित रोगियों में आरबीडी उत्परिवर्तन की गतिशीलता।E484A और F486I के बीच लिंकेज की आवृत्ति बढ़ गई, लेकिन चूंकि E484A हमारे चित्र में एक एस्केप म्यूटेशन नहीं है, इसलिए इसे अन्य पैनलों में नहीं दिखाया गया है।आंकड़ा भी देखें.एस4.(डी) सेल कल्चर और संक्रमित रोगियों में होने वाले एस्केप म्यूटेशन एक ही न्यूक्लियोटाइड द्वारा पहुंच योग्य होते हैं, और एस्केप एंटीबॉडी के बंधन से एसीई2 आत्मीयता पर कोई बड़ी लागत नहीं आती है [जैसा कि यीस्ट डिस्प्ले विधि (7) द्वारा मापा जाता है]।प्रत्येक बिंदु एक उत्परिवर्तन है, और इसका आकार और रंग इंगित करता है कि वायरस के विकास के दौरान इसे एक्सेस किया जा सकता है और चुना जा सकता है या नहीं।एक्स-अक्ष पर अधिक दाहिने हाथ के बिंदु मजबूत एंटीबॉडी बाइंडिंग एस्केप का संकेत देते हैं;y-अक्ष पर ऊंचे बिंदु उच्चतर ACE2 आत्मीयता को दर्शाते हैं।
यह निर्धारित करने के लिए कि क्या एस्केप एटलस मनुष्यों को संक्रमित करने वाले वायरस के विकास का विश्लेषण कर सकता है, हमने लगातार संक्रमित प्रतिरक्षाविहीन रोगी के गहन अनुक्रमण डेटा की जांच की, जिसे COVID-19 उपचार (16) के निदान के 145 वें दिन REGN-COV2 प्राप्त हुआ था।देर से उपचार रोगी की वायरल आबादी को आनुवंशिक विविधता जमा करने की इजाजत देता है, जिनमें से कुछ प्रतिरक्षा तनाव से प्रेरित हो सकते हैं, क्योंकि रोगी के पास उपचार से पहले कमजोर ऑटोन्यूट्रलाइजिंग एंटीबॉडी प्रतिक्रिया होती है (16)।REGN-COV2 के प्रशासन के बाद, RBD में पांच अमीनो एसिड उत्परिवर्तन की आवृत्ति तेजी से बदल गई (चित्र 2C और चित्र S4)।हमारे एस्केप मैप से पता चला कि इनमें से तीन उत्परिवर्तन REGN10933 से बच गए और एक REGN10987 से बच गया (चित्र 2बी)।यह ध्यान देने योग्य है कि एंटीबॉडी उपचार के बाद, सभी उत्परिवर्तन निश्चित साइट पर स्थानांतरित नहीं किए गए थे।इसके विपरीत, प्रतिस्पर्धा में वृद्धि और गिरावट होती रहती है (चित्र 2सी)।यह पैटर्न अन्य वायरस (17, 18) के अनुकूली मेजबानों के आंतरिक विकास में देखा गया है, संभवतः आनुवंशिक फ्री-राइडिंग और वायरल वंशावली के बीच प्रतिस्पर्धा के कारण।ये दोनों ताकतें लगातार संक्रमण वाले रोगियों में भूमिका निभाती प्रतीत होती हैं (चित्रा 2सी और चित्रा एस4सी): ई484ए (हमारे चित्र में एस्केप म्यूटेशन नहीं) और एफ486आई (एस्केप आरईजीएन10933) उपचार के बाद मुक्त-सवारी, और एन440डी ले जाने वाले वायरस वंश Q493K (क्रमशः REGN10987 और REGN10933 से बचकर) ने पहले REGN10933 एस्केप म्यूटेंट Y489H के साथ प्रतिस्पर्धा की, और फिर E484A और F486I और Q493K ले जाने वाले वंश के साथ प्रतिस्पर्धा की।
REGN-COV2 से उपचारित रोगियों में चार एस्केप म्यूटेशनों में से तीन की पहचान रेजेनरॉन के वायरस सेल कल्चर चयन (चित्र 2B) में नहीं की गई, जो संपूर्ण मानचित्र के लाभ को दर्शाता है।वायरस का चयन अधूरा है क्योंकि वे केवल उस विशेष कोशिका संवर्धन प्रयोग में यादृच्छिक रूप से चुने गए किसी भी उत्परिवर्तन की पहचान कर सकते हैं।इसके विपरीत, पूरा नक्शा सभी उत्परिवर्तनों की व्याख्या करता है, जिसमें उपचार से असंबंधित कारणों से होने वाले उत्परिवर्तन शामिल हो सकते हैं, लेकिन गलती से एंटीबॉडी बंधन को प्रभावित कर सकते हैं।
बेशक, वायरस का विकास कार्यात्मक सीमाओं और एंटीबॉडी से बचने के दबाव से प्रभावित होता है।सेल कल्चर में चुने गए उत्परिवर्तन और रोगी हमेशा निम्नलिखित मानदंडों को पूरा करते हैं: वे एंटीबॉडी बंधन से बच जाते हैं, एकल न्यूक्लियोटाइड परिवर्तन के माध्यम से प्रवेश कर सकते हैं, और ACE2 आत्मीयता के लिए बहुत कम या कोई लागत नहीं होती है [खमीर स्कैनिंग माप आरबीडी (7) का उपयोग करके प्रदर्शित पिछले गहरे उत्परिवर्तन के माध्यम से )] (चित्र 2डी और चित्र एस5)।इसलिए, उत्परिवर्तन आरबीडी (जैसे एसीई और एंटीबॉडी बाइंडिंग) के प्रमुख जैव रासायनिक फेनोटाइप को कैसे प्रभावित करते हैं, इसका एक पूरा नक्शा वायरस के विकास के संभावित मार्गों का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।एक चेतावनी यह है कि लंबी विकासवादी समय सीमा में, जैसा कि वायरल प्रतिरक्षा और दवा से बचने में देखा गया है, एपिस्टैटिक इंटरैक्शन के कारण, उत्परिवर्तन के लिए सहनशीलता का स्थान बदल सकता है (19-21)।
पूरा नक्शा हमें परिसंचारी SARS-CoV-2 में मौजूदा पलायन उत्परिवर्तन का मूल्यांकन करने की अनुमति देता है।हमने 11 जनवरी, 2021 तक सभी उपलब्ध मानव-व्युत्पन्न SARS-CoV-2 अनुक्रमों की जाँच की और पाया कि बड़ी संख्या में RBD उत्परिवर्तन एक या अधिक एंटीबॉडी से बच गए (चित्र 3)।हालाँकि, अनुक्रम के >0.1% में मौजूद एकमात्र एस्केप म्यूटेशन REGN10933 एस्केप म्यूटेंट Y453F है [अनुक्रम का 0.3%;देखें (12)], REGN10987 एस्केप म्यूटेंट N439K [अनुक्रम का 1.7%;चित्र 1C और (22)] देखें, और LY-CoV016 उत्परिवर्तन K417N से बच जाएं (0.1% अनुक्रम; चित्र 1C भी देखें)।Y453F नीदरलैंड और डेनमार्क में मिंक फ़ार्म से संबंधित स्वतंत्र प्रकोप से जुड़ा है (23, 24);यह ध्यान देने योग्य है कि मिंक अनुक्रम में कभी-कभी अन्य एस्केप म्यूटेशन भी शामिल होते हैं, जैसे कि F486L (24)।N439K यूरोप में बहुत लोकप्रिय है, और यूरोप में स्कॉटलैंड और आयरलैंड के अनुक्रम का एक बड़ा हिस्सा बनता है (22, 25)।K417N सबसे पहले दक्षिण अफ्रीका (10) में खोजे गए B.1.351 वंश में मौजूद है।वर्तमान चिंता का एक और उत्परिवर्तन N501Y है, जो B.1.351 में मौजूद है और मूल रूप से यूके (9) में पहचाने गए B.1.1.7 वंश में भी मौजूद है।हमारा नक्शा दिखाता है कि N501Y का REGN-COV2 एंटीबॉडी पर कोई प्रभाव नहीं है, लेकिन LY-CoV016 पर केवल मध्यम प्रभाव है (चित्र 3)।
प्रत्येक एंटीबॉडी या एंटीबॉडी संयोजन के लिए, 11 जनवरी, 2021 तक, GISAID (26) पर 317,866 उच्च-गुणवत्ता वाले मानव-व्युत्पन्न SARS-CoV-2 अनुक्रमों में से, प्रत्येक उत्परिवर्तन और इसकी आवृत्ति के लिए एस्केप स्कोर के बीच संबंध।इसे चिन्हित किया गया है.REGN-COV2 कॉकटेल एस्केप म्यूटेशन E406W को वुहान-Hu-1 RBD अनुक्रम में कई न्यूक्लियोटाइड परिवर्तनों की आवश्यकता होती है, और GISAID अनुक्रम में नहीं देखा जाता है।अवशेष E406 (E406Q और E406D) के अन्य उत्परिवर्तन कम आवृत्ति गणना के साथ देखे गए, लेकिन ये उत्परिवर्ती अमीनो एसिड W से दूर एकल न्यूक्लियोटाइड उत्परिवर्तन नहीं हैं।
जैसा कि अपेक्षित था, एस्केप म्यूटेशन आमतौर पर एंटीबॉडी-आरबीडी इंटरफ़ेस में होते हैं।हालाँकि, अकेले संरचना यह अनुमान लगाने के लिए पर्याप्त नहीं है कि कौन से उत्परिवर्तन पलायन में मध्यस्थता करते हैं।उदाहरण के लिए, LY-CoV016 एक विस्तृत एपिटोप से जुड़ने के लिए अपनी भारी और हल्की श्रृंखलाओं का उपयोग करता है जो ACE2 बाइंडिंग सतह को ओवरलैप करता है, लेकिन भागने की प्रक्रिया में भारी श्रृंखला संपूरकता निर्धारण क्षेत्र में RBD अवशेषों में उत्परिवर्तन शामिल होता है (चित्र 4A और चित्र S6, E से) जी)।इसके विपरीत, REGN10933 और REGN10987 से पलायन मुख्य रूप से एंटीबॉडी भारी और हल्की श्रृंखलाओं (चित्रा 4 ए और चित्रा एस 6, ए से डी) के इंटरफेस पर रखे गए आरबीडी अवशेषों पर हुआ।E406W उत्परिवर्तन जो REGN-COV2 मिश्रण से बच गया, उन अवशेषों पर हुआ जो किसी भी एंटीबॉडी (चित्रा 4, ए और बी) के संपर्क में नहीं थे।यद्यपि E406 संरचनात्मक रूप से LY-CoV016 (चित्र 4B और चित्र S6H) के करीब है, E406W उत्परिवर्तन का एंटीबॉडी (चित्र 1, B और C) पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, जो दर्शाता है कि विशिष्ट लंबी दूरी की संरचनात्मक तंत्र REGN-विरोधी है। - COV2 एंटीबॉडी (चित्रा S6I)।संक्षेप में, एंटीबॉडी के संपर्क में आरबीडी अवशेषों में उत्परिवर्तन हमेशा पलायन में मध्यस्थता नहीं करते हैं, और कुछ महत्वपूर्ण पलायन उत्परिवर्तन एंटीबॉडी के संपर्क में नहीं आने वाले अवशेषों में होते हैं (चित्रा 4 बी और चित्रा एस 6, डी और जी)।
(ए) एंटीबॉडी से बंधे आरबीडी संरचना पर प्रक्षेपित एस्केप आरेख।[आरईजीएन10933 और आरईजीएन10987: प्रोटीन डेटाबेस (पीडीबी) आईडी 6एक्सडीजी (11);LY-CoV016: PDB ID 7C01 (13)]।एंटीबॉडी की भारी और हल्की श्रृंखलाओं के परिवर्तनशील डोमेन को नीले कार्टून के रूप में दिखाया गया है, और आरबीडी की सतह पर रंग इस साइट पर उत्परिवर्तन-मध्यस्थता से बचने की ताकत को इंगित करता है (सफेद कोई पलायन नहीं दर्शाता है, और लाल सबसे मजबूत इंगित करता है) एंटीबॉडी या मिश्रण के निकलने का स्थान)।जो साइटें कार्यात्मक रूप से परिवर्तित नहीं हुई हैं, उन्हें धूसर कर दिया गया है।(बी) प्रत्येक एंटीबॉडी के लिए, साइट को प्रत्यक्ष एंटीबॉडी संपर्क (एंटीबॉडी के 4Å के भीतर गैर-हाइड्रोजन परमाणु), समीपस्थ एंटीबॉडी (4 से 8Å) या डिस्टल एंटीबॉडी (> 8Å) के रूप में वर्गीकृत करें।प्रत्येक बिंदु एक साइट का प्रतिनिधित्व करता है, जो एस्केप (लाल) या नॉन-एस्केप (काला) में विभाजित है।ग्रे धराशायी रेखा साइट को एस्केप या नॉन-एस्केप के रूप में वर्गीकृत करने के लिए उपयोग की जाने वाली महत्वपूर्ण मान का प्रतिनिधित्व करती है (विवरण के लिए, सामग्री और तरीके देखें)।लाल और काली संख्याएँ दर्शाती हैं कि प्रत्येक श्रेणी में कितनी साइटें बच गई हैं या नहीं बची हैं।
इस अध्ययन में, हमने उन उत्परिवर्तनों को पूरी तरह से मैप किया है जो तीन प्रमुख एंटी-SARS-CoV-2 एंटीबॉडी से बचते हैं।ये मानचित्र दर्शाते हैं कि पलायन उत्परिवर्तनों का पिछला लक्षण वर्णन अधूरा है।न तो एक भी अमीनो एसिड उत्परिवर्तन की पहचान की गई है जो REGN-COV2 कॉकटेल में दो एंटीबॉडी से बच सकता है, न ही उन्होंने कॉकटेल के साथ इलाज किए गए अधिकांश लगातार संक्रमण वाले रोगियों की पहचान की है।उत्परिवर्तन।बेशक, हमारे मानचित्र ने अभी तक सबसे महत्वपूर्ण प्रश्न का उत्तर नहीं दिया है: क्या SARS-CoV-2 इन एंटीबॉडी के लिए व्यापक प्रतिरोध विकसित करेगा?लेकिन यह निश्चित है कि यह चिंताजनक है कि इतने सारे एस्केप म्यूटेशन का आरबीडी फोल्डिंग या रिसेप्टर एफ़िनिटी पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, और परिसंचारी वायरस में पहले से ही कुछ निम्न-स्तरीय उत्परिवर्तन मौजूद हैं।अंत में, प्रतीक्षा करना और निरीक्षण करना आवश्यक है कि जब SARS-CoV-2 आबादी के बीच फैलेगा तो कौन से उत्परिवर्तन प्रसारित होंगे।हमारा काम वायरल जीनोम निगरानी द्वारा वर्गीकृत उत्परिवर्तन के प्रभाव को तुरंत समझाकर "अवलोकन" में मदद करेगा।
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टायलर एन.स्टार, एलिसन जे.ग्रीनी, अमीन एडेतिया, विलियम डब्ल्यू. हैनन, मनीष सी. चौधरी (मनीष सी. चौधरी), एडम एस. डिंगेस (एडम एस.
रेजेनरॉन मोनोक्लोनल एंटीबॉडी मिश्रण से निकलने वाले SARS-CoV-2 उत्परिवर्तन का पूरा नक्शा रोगियों के इलाज में वायरस के विकास को समझाने में मदद करता है।
टायलर एन.स्टार, एलिसन जे.ग्रीनी, अमीन एडेतिया, विलियम डब्ल्यू. हैनन, मनीष सी. चौधरी (मनीष सी. चौधरी), एडम एस. डिंगेस (एडम एस.
रेजेनरॉन मोनोक्लोनल एंटीबॉडी मिश्रण से निकलने वाले SARS-CoV-2 उत्परिवर्तन का पूरा नक्शा रोगियों के इलाज में वायरस के विकास को समझाने में मदद करता है।
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