Produzione di IgG1 Fc umano ricombinante con N benefico

Biologia delle comunicazioni volume 6, numero articolo: 589 (2023) Citare questo articolo

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L'immunoglobulina endovenosa (IVIG) è una IgG policlonale derivata dal plasma utilizzata per il trattamento delle malattie autoimmuni. Gli studi dimostrano che l'α-2,6 sialilazione dell'Fc migliora l'attività antinfiammatoria. Inoltre, l'afucosilazione dell'Fc blocca efficacemente l'FcγRIIIA aumentando l'affinità monovalente per questo recettore, il che può essere utile per il trattamento della trombocitopenia immune refrattaria (ITP). Qui, abbiamo generato polli con genoma modificato che sintetizzano IgG1 Fc umano nel fegato e secernono α-2,6 IgG1 Fc umano sialilato e basso fucosilato (rhIgG1 Fc) nel siero e nel tuorlo d'uovo. Inoltre, rhIgG1 Fc ha un'affinità maggiore per FcγRIIIA rispetto all'IVIG commerciale. Pertanto, rhIgG1 Fc inibisce efficacemente la reticolazione FcγRIIIA mediata dal complesso immunitario e la successiva risposta ADCC. Inoltre, rhIgG1 Fc esercita attività antinfiammatoria in un modello ITP passivo, dimostrando che rhIgG1 Fc derivato dal fegato di pollo ha ricapitolato con successo l'efficacia di IVIG. Questi risultati mostrano che i polli con genoma modificato possono essere utilizzati come piattaforma di produzione per rhIgG1 Fc con un modello di N-glicosilazione benefico per attività antinfiammatorie.

Le malattie autoimmuni (AD) sono causate da una risposta immunitaria aberrante contro gli antigeni self1. Generalmente, gli autoanticorpi che riconoscono gli antigeni self innescano risposte infiammatorie attivando cellule effettrici come macrofagi, neutrofili e cellule natural killer, con conseguente distruzione di tessuti o cellule2. Pertanto, per trattare gli AD, è importante inibire l’attivazione delle cellule effettrici e smorzare le risposte infiammatorie. L'agente antinfiammatorio immunoglobulina endovenosa (IVIG) è ampiamente utilizzato per trattare le AD infiammatorie3. Quando le IVIG vengono infuse a dosi elevate (cioè 1-2 g/kg), possono migliorare l'infiammazione e ripristinare la conta piastrinica nei pazienti con trombocitopenia immune (ITP)4. Poiché l'IVIG mostra un'attività antinfiammatoria contro numerosi AD, la domanda globale è in costante aumento5. Tuttavia, poiché le IVIG vengono preparate da plasma umano donato, la scarsità di approvvigionamento e i costi elevati rappresentano i principali limiti6. Pertanto, è auspicabile sviluppare un sistema efficiente per la produzione e la fornitura di alternative IVIG che riassumano l'attività antinfiammatoria delle IVIG derivate dal plasma.

Sebbene l'IVIG agisca attraverso diversi meccanismi, il suo frammento Fc è fondamentale per l'attività antinfiammatoria7,8,9. È noto che l'α-2,6 Fc sialilato promuove l'espressione di FcγRIIB nei macrofagi effettori promuovendo la secrezione di citochine TH2 come IL-33 e IL-4, e l'abbondante rapporto di α-2,6 Fc sialilato aumenta l'anti- l'attività infiammatoria delle IVIG in modo significativo10,11,12,13,14,15. Pertanto, l'Fc altamente α-2,6 sialilato è una potenziale alternativa alle IVIG che mostra una maggiore attività antinfiammatoria.

L'altro meccanismo principale alla base dell'attività delle IVIG è il blocco competitivo dell'attivazione dei recettori Fcγ (FcγR)7,16. Quando l'IVIG viene somministrato a dosi elevate, occupa l'attivazione degli FcγR e impedisce agli immunocomplessi di legarsi e reticolare questi recettori17,18. In particolare, l'attività antinfiammatoria delle IVIG è dipendente da FcγRIIIA, suggerendo che il blocco di FcγRIIIA è un potenziale meccanismo dell'attività delle IVIG19,20,21. Questa nozione è supportata da uno studio che mostra che il blocco di FcγRIIIA da parte di anticorpi monoclonali ricapitola l'attività IVIG e migliora efficacemente le risposte infiammatorie nei pazienti con ITP refrattari, sebbene la reticolazione di FcγRIIIA provochi effetti collaterali avversi22. Poiché l'assenza di fucosilazione del nucleo (afucosilazione) aumenta significativamente l'affinità monovalente delle IgG per FcγRIIIA23, si può presumere che Fc afucosilato occuperà in modo efficiente FcγRIIIA e sarà utile per indurre l'attività antinfiammatoria e il trattamento della ITP refrattaria. Recentemente, è stato dimostrato che la FcγRIIIA delle cellule NK era abbondantemente occupata da IgG24 afucosilata. Inoltre, è stato dimostrato che gli anticorpi antigene-aspecifici afucosilati bloccano efficacemente FcγRIIIA e possono essere antinfiammatori inibendo le funzioni effettrici Fc dell'anticorpo antigene-specifico25.