Rapid restoration of potent neutralization activity against the latest Omicron variant JN.1 via AI rational design and antibody engineering
Notice bibliographique
Résumé
The rapid evolution of the viral genome has led to the continual generation of new variants of SARS-CoV-2. Developing antibody drugs with broad-spectrum and high efficiency is a long-term task. It is promising but challenging to develop therapeutic neutralizing antibodies (nAbs) through in vitro evolution based on antigen-antibody binding interactions. From an early B cell antibody repertoire, we isolated antibody 8G3 that retains its nonregressive neutralizing activity against Omicron BA.1 and various other strains in vitro. 8G3 protected ACE2 transgenic mice from BA.1 and WA1/2020 virus infection without adverse clinical manifestations and completely cleared viral load in the lungs. Similar to most IGHV3-53 antibodies, the binding sites of 8G3 and ACE2 largely overlap, enabling competition with ACE2 for binding to RBD. By comprehensively considering the binding free energy changes of the antigen-antibody complexes, the biological environment of their interactions, and the evolutionary direction of the antibodies, we were able to select 50 mutants. Among them, 11 were validated by experiments showing better neutralizing activities. Further, a combination of four mutations were identified in 8G3 that increased its neutralization potency against JN.1, the latest Omicron mutant, by approximately 1,500-fold, and one of the mutations led to an improvement in activity against multiple variants to a certain extent. Together, we established a procedure of rapid selection of neutralizing antibodies with potent SARS-CoV-2 neutralization activity. Our results provide a reference for engineering neutralizing antibodies against future SARS-CoV-2 variants and even other pandemic viruses.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».