Pemberian profilaksis imunoglobulin Y spesifik SARS-CoV-2 yang dihasilkan dalam telur ayam menunjukkan efek perlindungan pada tikus yang terinfeksi

Read Also

Sebuah studi baru-baru ini yang diterbitkan di PLOS Pathogens mengkarakterisasi dan menguji aktivitas antibodi severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2)-spesifik imunoglobulin Y (IgY) yang berasal dari telur yang diletakkan oleh ayam yang diimunisasi dengan reseptor SARS-CoV-2 protein receptor binding domain (RBD).

Latar belakang

Imunisasi pasif, di mana seorang individu menerima antibodi terhadap antigen spesifik alih-alih sistem kekebalan mereka menghasilkan antibodi terhadap patogen, adalah metode yang efektif untuk mengimunisasi individu dengan gangguan kekebalan dan untuk memberikan kekebalan sementara sementara vaksinasi yang kuat sedang dikembangkan. Antibodi imunoglobulin Y (IgY) dianggap sebagai alternatif yang aman karena tidak mengikat reseptor Fc pada sel imun atau menyebabkan reaksi yang merugikan.

Kuning telur hewan ovipar kaya akan IgY, dan IgY spesifik dapat dihasilkan dan terakumulasi dalam kuning telur dengan menginokulasi ayam dengan antigen spesifik penyakit. Penelitian telah menunjukkan bahwa IgYs tersebut adalah agen terapeutik yang aman, dan Administrasi Makanan dan Obat-obatan Amerika Serikat telah menganggap IgYs aman untuk dikonsumsi. Infeksi seperti Pseudomonas aeruginosa paru telah diobati dengan IgY oral selama bertahun-tahun tanpa efek merugikan.

IgY yang berasal dari kuning telur dapat memberikan metode yang aman dan hemat biaya untuk memberikan kekebalan sementara terhadap SARS-CoV-2 dan semua variannya dan dapat menjadi alat yang efisien selama wabah berulang penyakit coronavirus 2019 (COVID-19).

Tentang studi

Dalam penelitian ini, para peneliti mengimunisasi ayam Lohmann berusia 25 minggu dengan 200 g protein SARS-CoV-2 RBD yang diemulsi dengan jumlah bahan pembantu yang sama, diikuti dengan suntikan penguat serupa. Kelompok kontrol yang terdiri dari jenis ayam yang sama diimunisasi hanya dengan adjuvant. Telur dikumpulkan 1 minggu sebelum imunisasi dan sampai 12 minggu setelah imunisasi.

Metode presipitasi polietilen glikol 8000 digunakan untuk mengisolasi IgY dari kuning telur setiap minggu. Sodium dodecyl-sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) digunakan untuk memastikan kemurnian dan berat molekul IgY yang diekstraksi. Selain itu, uji Western blot dilakukan untuk menentukan spesifisitas antibodi IgY terhadap protein RBD SARS-CoV-2.

Aktivitas netralisasi anti-SARS-CoV-2 RBD IgYs diuji pada virus hidup di fasilitas biosafety level 3 menggunakan uji netralisasi pengurangan plak. Kemanjuran profilaksis antibodi ini diselidiki pada model tikus. Karena tikus resisten terhadap SARS-CoV-2, mereka terinfeksi SARS2-N501YMA30 yang diadaptasi tikus atau dibuat rentan terhadap SARS-CoV-2 dengan reseptor human angiotensin-converting enzyme 2 (hACE2) manusia menggunakan replication-deficient adenovirus (Ad5).

Titer virus ditentukan menggunakan uji plak SARS-CoV-2 dan histopatologi paru-paru yang diambil dari tikus yang dikorbankan pada titik waktu tertentu pasca infeksi.

Hasil

Hasil penelitian menunjukkan bahwa ayam yang diinokulasi dengan protein RBD SARS-CoV-2 menghasilkan titer anti-SARS-CoV-2 RBD IgYs yang tinggi tiga minggu setelah imunisasi, yang dipertahankan pada tingkat yang sama hingga 12 minggu. Uji Western blot menggunakan IgY ini mengungkapkan aktivitas kekebalan terhadap protein RBD SARS-CoV-2. Selain itu, uji netralisasi pengurangan plak dengan virus hidup mengkonfirmasi bahwa IgY RBD anti-SARS-CoV-2 mampu menghambat replikasi virus.

Model tikus yang terinfeksi SARS2-N501YMA30 atau Ad5-hACE2-assisted SARS-CoV-2 menunjukkan tanda-tanda infeksi seperti penurunan berat badan, edema alveolar, dan titer replikasi virus yang tinggi di paru-paru. Pemberian intranasal profilaksis anti-SARS-CoV-2 RBD IgYs menghasilkan pengurangan gejala dan viral load yang nyata, dengan kelangsungan hidup dan pemulihan berat badan yang hampir lengkap. Selanjutnya, penurunan yang signifikan dalam peradangan jaringan paru-paru juga terlihat selama penilaian histopatologi.

Berdasarkan penelitian lain, penulis percaya bahwa IgY yang diberikan secara intranasal dapat mengekspresikan aktivitas antivirus dengan mengikat protein lonjakan SARS-CoV-2 dan mencegahnya mengikat reseptor ACE2 atau menyebabkan aglutinasi permukaan mukosa SARS-CoV-2. dan menghalangi masuknya ke dalam membran mukosa.

Pemberian IgY spesifik RBD SARS-CoV-2 secara signifikan lebih efektif dalam meningkatkan kelangsungan hidup dan mengurangi morbiditas dan peradangan dibandingkan dengan IgY non-spesifik yang dihasilkan pada kelompok kontrol.

Kesimpulan

Sebagai kesimpulan, penelitian ini menyajikan metode yang aman, relatif cepat, dan hemat biaya untuk menghasilkan IgY spesifik penyakit dalam kuning telur ayam yang diimunisasi. Imunoprofilaksis pasif model tikus dengan IgY ini terbukti efektif dalam mengurangi morbiditas penyakit dan meningkatkan kelangsungan hidup.

Dengan munculnya varian SARS-CoV-2 yang menunjukkan penghindaran kekebalan terhadap antibodi yang diinduksi oleh vaksin dan infeksi, produksi IgY spesifik SARS-CoV-2 dalam kuning telur dapat memberikan metode stop-gap yang cepat dan efektif untuk mengatasi gejala parah penyakit ini. penyakit sampai vaksin yang lebih baik dan antibodi monoklonal dihasilkan.

Selain itu, tingginya biaya dan kekurangan sumber daya untuk pembuatan vaksin masih membuat sebagian besar populasi global, terutama di negara-negara berpenghasilan rendah, rentan terhadap gejala COVID-19 yang parah. Sebaliknya, waktu generasi yang relatif rendah dan metode hemat biaya untuk memproduksi IgY spesifik SARS-CoV-2 dapat membantu melindungi sebagian besar populasi dunia sampai opsi vaksinasi yang layak dikembangkan.

Journal reference:

El-Kafrawy, S. A., Odle, A., Abbas, A. T., Hassan, A. M., Abdel-dayem, U. A., Qureshi, A. K., Wong, L.-Y. R., Zheng, J., Meyerholz, D. K., Perlman, S., Zumla, A., & Azhar, E. I. (2022). SARS-CoV-2-specific immunoglobulin Y antibodies are protective in infected mice. PLOS Pathogens. doi: https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1010782 https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1010782