Las células centinela permiten la detección genética de la proteína espiga del SARS-CoV-2 (preimpresión)

20/4/2021

Zara Y. Weinberg, Claire E. Hilburger, Matthew Kim, Longxing Cao, Mir Khalid, Sarah Elmes, View ORCID ProfileDevan Diwanji, View ORCID ProfileEvelyn Hernandez, View ORCID ProfileJocelyne Lopez, View ORCID ProfileKaitlin Schaefer, Amber M. Smith, View ORCID ProfileFengbo Zhou, QCRG Structural Biology Consortium, G. Renuka Kumar, View ORCID ProfileMelanie Ott, David Baker, Hana El-Samad

bioRxiv

En respuesta a la demanda de diagnósticos y terapias adaptativas de COVID-19, Weinberg et al. propuso la idea de células manipuladas compuestas por un módulo de transcripción de receptor personalizable capaz de detectar y responder a la proteína Spike del SARS-COV-2. Estas "células centinela" son biosensores celulares que utilizan el receptor Notch sintético previamente establecido (SynNotch), un mecanismo definido por el usuario, éste es compuesto por un dominio de unión específico del epítopo extracelular que escinde un factor de transcripción intracelular cuando se activa, lo que da como resultado expresión genética personalizable. El receptor "SARSNotch" consiste en su enlazador de proteínas Spike LCB1 diseñado de novo, el candidato de secuencia de proteína corta principal que se encuentra mediante análisis computacional, acoplado a un factor de transcripción codificado con un TagBFP descendente para la visualización de activación a través de FACS. LCB1-SARS La funcionalidad de la célula centinela-notch fue con proteínas Spike unidas a placa o células k562 que expresan proteína spike. En ambos modelos, las células del SARSNotch mostraron una sensibilidad de detección de picos significativamente mayor en comparación con las células sin mecanismo SynNotch. Se encontró que la activación era sensible a una concentración de Spike tan baja como .316 μg / ml y a una proporción de K562 a células centinelas de 1:10 en los modelos 1 y 2, respectivamente, con células que carecen de SARSNotch mostrando cero por ciento de activación independientemente de Spike o Spike -Concentraciones relativas de K562. Los resultados de la sensibilidad de detección se reprodujeron con éxito en las células T del SARSNotch terapéuticamente relevantes, y se demostró que las células del SARSNotch no aumentan la susceptibilidad a la infección viral, dos resultados críticos para confirmar el potencial de éxito in vivo como medio para la terapia celular. Además, SARSNotch exhibió una activación drástica cuando estaba presente en líneas celulares adherentes, lo que apunta al uso potencial de SARSNotch en el desarrollo terapéutico in vitro. Al final, Weinberg et al. han demostrado con éxito que su sistema de unión de proteínas SynNotch modificado y de novo Spike se puede adaptar para codificar cualquier resultado terapéutico, como las proteínas neutralizantes del SARS-COV-2 para una terapia celular de alta sensibilidad.

Weinberg Z, Hilburger C, Kim M, et al. Sentinel cells enable genetic detection of SARS-CoV-2 Spike protein. bioRxiv (preprint, 2021). https://doi.org/10.1101/2021.04.20.440678

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