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Covid-19 Antibodies
 

June 3, 2020

リコンビナントヒト型COVID-19抗体の開発と特性評価

COVID-19は、公衆衛生上、近年最大の問題となっており、地球上に生活するほぼ全ての人々の生活を一変させました。アクティブ・モティフを含む多くのバイオテクノロジーおよび製薬会社は、新型コロナウイルスによる感染症の大流行が中国で始まって以来、感染症の検査と治療のための新しいツールの開発に24時間体制で取り組んでいます。

アクティブ・モティフは2月に、復旦大学の上海医学院および上海公衆衛生臨床センターとの共同研究により、COVID-19の回復者からB細胞を単離し、世界で初めて抗SARS-CoV-2抗体遺伝子をクローニング、ヒト型リコンビナント抗体として発現、特性評価をしたことを発表していました。

当社独自のAbEpic™プラットフォームを用いて作製したこれらのリコンビナントヒト型COVID-19抗体は現在、研究団体において購入可能です。また、弊社はこれらのリコンビナント抗体を用いた診断および治療法の開発を継続するためのパートナー企業または協力者を探しています。

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COVID-19とは何か?

COVID-19は、CoronaVIrus Disease 2019の略で、新型コロナウイルスSARS-CoV-2の感染を原因とする呼吸器疾患の正式名称です。

COVID-19のアウトブレイクは中国湖北省にある武漢で始まり、現在では世界中ほぼすべての国において症例が確認されています。COVID-19は2020年3月11日に世界的大流行として公式に宣言されました。

COVID-19の一般的な症状には発熱、倦怠感、空咳などがあります。COVID-19の患者は息切れ、体中の節々や喉の痛みを訴えることもあり、稀に下痢や吐き気などの症状も見られます。

なぜ新型コロナウイルスの研究が重要なのか?

COVID-19の原因ウイルスは、2003年に重症急性呼吸器症候群(SARS)のアウトブレイクを引き起こしたウイルスと遺伝的には類似しているものの、異なるコロナウイルスであることから、SARS-CoV-2と命名されました。

このウイルスがどの様に複製し、病気を引き起こすかについて詳細を研究することで、研究者や医師はより迅速かつ正確な検出法を開発し、治療法やワクチンを展開することが可能となります。

例えば、ウイルスのライフサイクルの重要な側面を研究することにより、研究者が最適な薬剤標的を特定のに役立ち、場合によっては、医師がSARS-CoV-2感染症の治療において、他の関連ウイルスに対する有効な治療法を利用できる可能性があります。

抗体はCOVID-19の診断や治療にどのように役立つか?

多くのウイルスと同様、COVID-19のウイルスは細胞に取り付き、ウイルス粒子上のスパイクタンパク質と細胞表面の受容体タンパク質の相互作用により感染します。

スパイクタンパク質はウイルス粒子上にあるため、スパイクタンパク質に非常に特異的にかつ高親和性で結合する抗体は、生物学的試料に含まれるウイルスの存在を検出するELISAのような免疫学的アッセイに使用することが可能です。

さらに、患者の持つスパイクタンパク質に特異的な抗体を検出することは、患者が以前に新型コロナウイルスに感染し、免疫応答によって回復したかどうかを決定する方法の一つです。

最近、ドイツ、オーストリアおよびロシアの研究チームは、科学誌CellSARS-CoV-2の受容体はACE2と呼ばれるタンパク質であると結論づけ発表しました。

スパイクタンパク質に結合してACE2との相互作用を妨げる抗体はウイルスを『中和』することが可能です。これにより、ウイルスはそれ以上の細胞に感染できなくして、病気の進行が治まり快方へ向かいます。多くの患者では、適応免疫応答(抗原特異的な免疫応答)がスパイクタンパク質に対する抗体を産生して、ウイルスの拡散を制御し疾患の重症化を防ぎます。しかし、高齢者や心疾患、喘息または他の慢性呼吸器疾患、あるいはがんのような特定の既往歴を有する患者では、薬物療法なしではより重篤な症状を呈する可能性が高いと考えられています。

この抗体を介したウイルス中和のプロセスは、スパイクタンパク質に対する抗体を治療として患者に投与するような「受動免疫」によっても起こすことが可能です。受動免疫療法は、ウイルス感染に対し効率的に免疫反応の起こった患者の血液から血清を採取することにより行うことができます。しかしながら、この方法では潜在的に多くの合併症が生じる可能性があり、治療を待つ患者をさらなるウイルスなどに曝露させる可能性があります。このため、より安全で優れた方法とするには、高度に特徴づけされた抗体を精製して用いることが必要です。

リコンビナントCOVID-19抗体の開発

アクティブ・モティフは、研究用抗体の開発・販売しているリーディングカンパニーであり、長年にわたる研究用抗体製造において、リコンビナント抗体を生産するために多くの革新的な技術を開発し進歩させてきました。

中国における新型コロナウイルスのアウトブレイクがニュースになった後、アクティブ・モティフ上海支社の研究者は直ちに復旦大学の上海医学院および上海公衆衛生臨床センターとの共同研究開始しました。これはCOVID-19患者からB細胞を単離し、遺伝子をクローニング、抗体を発現させて精製し、抗体を評価するためです。

アクティブ・モティフと提携団体は、初期の流行地に近いオフィスや研究所を持っていたことに加え、単一細胞抗体スクリーニングとリコンビナント抗体作製のための適切なテクノロジーを持つことからこの公衆衛生上の機器に迅速に対応し、リコンビナントヒトCOVID-19抗体を生産する世界で最初のグループとなりました。

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The AbEpic™ Approach to Generating Recombinant Antibodies

AbEpic is a proprietary platform developed by Active Motif that combines the identification of antigen-specific B cells with high-efficiency cloning of antibody heavy and light chains from those cells to yield fully recombinant antibodies with high target specificity.

The AbEpic platform for antibody development has the following advantages over other approaches:

  1. Improved Specificity: Antibody cross-reactivity is significantly reduced by selective panning to remove B cells lacking the desired specificity.
  2. Scalable Production: The recombinant antibodies that are the end product of this platform can be produced at high-volume manufacturing scales under very tightly controlled and regulated conditions, ensuring high quality and essentially limitless supply of these antibodies.
  3. Complete Flexibility: The variable regions of the antibody heavy and light chains can be cloned into a variety of immunoglobulin expression vectors, providing flexibility for use in different downstream applications, such as in vitro diagnostics or therapeutic applications.

In partnership with our collaborators at Fudan University, Active Motif scientists used the AbEpic platform to successfully perform single-cell analysis of B cells from patients that recovered from COVID-19, cloned and expressed the antibody genes, and purified and characterized the recombinant human antibodies.

The characterization assays have demonstrated that these antibodies bind to the SARV-CoV-2 spike protein with high specificity and sensitivity. They also interfere with the binding interaction between the viral spike protein and the ACE2 receptor, suggesting that they have the ability to block or inhibit infection of the COVID-19 virus. These recombinant COVID-19 antibodies have demonstrated potent neutralizing activity in in vitro infection assays with pseudotyped viruses bearing the SARS-CoV-2 spike glycoprotein.

Manufacturing of these recombinant human COVID-19 antibodies has been scaled up and they are available in up to gram quantities to the scientific community for research and commercial applications.

Covid-19 Antibody Data

Characterization of recombinant COVID-19 antibodies. Several assays were performed to characterize the recombinant human COVID-19 antibodies. The data shown here are from one representative recombinant antibody clone AM001414, Cat. No. 91361. A.) SARS-CoV-2 Spike protein (Receptor Binding Domain, RBD) binding assay with recombinant human COVID-19 antibodies. SARS-CoV-2 Spike RBD was coated onto microtiter plates and then incubated with the indicated amount of a recombinant human COVID-19 antibody. Bound antibodies were detected with anti-human antibodies conjugated to horse radish peroxidase (HRP) and the resulting absorbance was measured at 450 nm after adding the HRP substrate. The recombinant COVID-19 antibody bound the Spike protein with high affinity. The EC50 value is indicated. B.) Inhibition of COVID-19 Spike RBD/angiotensin converting enzyme-2 (ACE2) interactions by recombinant human COVID-19 antibodies. Using a similar plate-based assay as described in A.), binding of a constant quantity of recombinant ACE2 in the presence of increasing concentrations of a recombinant human COVID-19 antibody was performed. The recombinant COVID-19 antibody inhibited the interaction between the SARS-CoV-2 Spike protein and ACE2. The IC50 value is indicated. C.) COVID-19 antibodies are neutralizing antibodies and can inhibit infection. Cell-based infection assays using A549 lung epithelial cell line expressing the ACE2 receptor and pseudotyped SARS-CoV-2 virus bearing the S1 spike protein show strong inhibition of viral infection by the recombinant human COVID-19 antibody. The IC50 value is indicated.

We’re in this Fight Against COVID-19 Together, So Let’s Work Together!

These recombinant antibodies can also be developed further for use in diagnostic applications or therapeutic approaches and Active Motif is looking for partners and collaborators to help take these next steps. Contact us by completing the form below to discuss how we can work together.

More information about these antibodies can be found in the table below. Click the More Info button to see experimental data and additional information for each antibody clone. Please fill out the form below to request more information or to obtain a quote for a bulk order.

Product Name Cat. No. ELISA Western Blot Neutralization*  
SARS-CoV-2 Spike Antibody (AM009105) 91337     More Info
SARS-CoV-2 Spike Antibody (AM038105) 91339     More Info
SARS-CoV-2 Spike Antibody (AM043105) 91341     More Info
SARS-CoV-2 Spike Antibody (AM004414) 91345   More Info
SARS-CoV-2 Spike Antibody (AM005415) 91347     More Info
SARS-CoV-2 Spike Antibody (AM002414) 91349   More Info
SARS-CoV-2 Spike Antibody (AM006415) 91351   More Info
SARS-CoV-2 Spike Antibody (AM032414) 91359     More Info
SARS-CoV-2 Spike Antibody (AM001414) 91361   More Info

* Viral neutralization assays were performed in A549 lung epithelial cells expressing the ACE2 receptor with a pseudotyped virus containing the SARS-CoV-2 S1 spike glycoprotein and carrying a luciferase reporter gene.

ELISA Pairs in Sandwich ELISA

For use in a plate-based sandwich ELISA, the following antibodies are recommended for capture (plate-coating) and detection. Note that antibodies recommended for detection are non-conjugated so that a secondary antibody which detects human IgG1 will be required.

Capture Antibody Cat. No.
SARS-CoV-2 Spike Antibody (AM002414) 91349
   
Detection Antibody Cat. No.
SARS-CoV-2 Spike Antibody (AM038105) 91339
Capture Antibody Cat. No.
SARS-CoV-2 Spike Antibody (AM001414) 91361
   
Detection Antibody Cat. No.
SARS-CoV-2 Spike Antibody (AM009105) 91337

Additional SARS-CoV-2 Products

In addition to the recombinant antibodies targeting the SARS-CoV-2 spike S1 protein, we also offer many purified recombinant proteins expressed by the COVID-19 virus. These recombinant SARS-CoV-2 proteins are in stock and ready to ship, and are available in up to 1 mg quantities. Contact us to inquire about bulk orders.

Product Name Cat. No. Size  
Recombinant SARS-CoV-2 NSP1 protein 81314 / 81614 50 μg / 1 mg More Info
Recombinant SARS-CoV-2 NSP7 protein 81315 / 81615 50 μg / 1 mg More Info
Recombinant SARS-CoV-2 NSP8 protein 81316 / 81616 50 μg / 1 mg More Info
Recombinant SARS-CoV-2 NSP10 protein 81317 / 81617 50 μg / 1 mg More Info
Recombinant SARS-CoV-2 NSP16 protein 81318 / 81618 50 μg / 1 mg More Info
Recombinant SARS-CoV-2 NSP10 / NSP16 complex 81319 / 81619 50 μg / 1 mg More Info
Rec. SARS-CoV-2 3C-Like Protease (NSP5), His-Tag 81320 / 81620 50 μg / 1 mg More Info
Rec. SARS-CoV-2 3C-Like Protease (NSP5), GST-Tag 81321 / 81621 50 μg / 1 mg More Info

 


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