Double Stranded DNA Antibody (Italiano)

5.6 DNA-Mimicking Peptides Bound by Anti-dsDNA Antibodies

Sviluppare inibitori specifici degli anticorpi anti-dsDNA patogeni è stato difficile. Tuttavia, poiché i peptidi possono mimare l’antigenicità del DNA, essi possono plausibilmente bloccare il legame degli anticorpi anti-dsDNA agli auto-antigeni attraverso la competizione con il DNA per i siti di legame. Pertanto, i mimici peptidici del DNA potrebbero prevenire il deposito di anticorpi anti-dsDNA nei reni (e/o in altri organi) e il conseguente danno tissutale. Diversi peptidi hanno dimostrato di mostrare tali proprietà.

L’ipotesi che gli epitopi peptidici possano mimare la struttura del DNA è stata dimostrata per la prima volta da esperimenti in vitro. R4A è un anticorpo murino anti-dsDNA dell’isotipo IgG2b che si deposita nei glomeruli renali e induce lesioni istologiche dopo la somministrazione in vivo.80 Utilizzando librerie di fagi peptide display, sono stati identificati diversi peptidi che reagivano specificamente con R4A.81 Questi peptidi si legavano preferenzialmente a R4A se confrontati con due anticorpi strettamente correlati (95 e 52b3) generati mediante mutagenesi sito-diretta, ma che differivano significativamente dall’R4A genitore nel potenziale nefritogeno.80 Un ulteriore supporto al fatto che un peptide può servire come mimico molecolare del DNA potrebbe essere trovato in studi in cui la somministrazione della forma D del peptide specifico dell’R4A (DWEYS) ha protetto i topi dalla deposizione renale dell’anticorpo R4A.80

Se i peptidi isolati tramite la tecnologia della libreria fagica possono mostrare attività mimotopica (cioè, imitando la struttura dell’epitopo), essi provocherebbero una risposta anticorpale simile a quella stimolata dall’epitopo originale. Per determinare se i surrogati del DNA peptidico possono innescare risposte autoimmuni antinucleari, i topi BALB/c sono stati immunizzati con il peptide DWEYSVWLSN in una forma multimerizzata. Sorprendentemente, circa 3 settimane dopo l’immunizzazione iniziale, questo ceppo di topi originariamente non autoimmune iniziò a sviluppare titoli elevati di anticorpi IgG anti-dsDNA.84 I topi immunizzati producevano anche anticorpi contro altri autoantigeni e mostravano depositi renali di IgG. Infatti, questi anticorpi anti-dsDNA suscitati dal peptide erano strutturalmente simili agli autoanticorpi che compaiono spontaneamente nei topi inclini al lupus.82 Pertanto, l’immunizzazione con il peptide isolato dal phage display può stimolare una risposta anti-dsDNA patogena simile al lupus nei topi non autoimmuni. In un esperimento simile, tre anticorpi monoclonali IgG2a anti-dsDNA sono stati derivati da topi lupus-prone del ceppo NZB × NZW F1.83 I peptidi selezionati da questi anticorpi potrebbero legarsi agli anticorpi del siero di pazienti umani con SLE. Inoltre, i topi BALB/c immunizzati con questi peptidi mostravano un aumento degli anticorpi IgG3 anti-dsDNA nel siero.83 Quindi, oltre a contribuire alla nostra comprensione della diffusione degli epitopi che si verifica nel lupus, questi modelli di autoimmunità indotta da peptidi possono anche aiutare a identificare potenziali antigeni bloccanti che potrebbero essere terapeutici. Le immunoterapie passive basate sui peptidi, in virtù della loro attenzione a bloccare il legame degli anticorpi agli organi bersaglio e quindi a prevenire le successive lesioni (piuttosto che attraverso l’immunosoppressione non specifica che interferisce anche con l’immunità protettiva), potrebbero emergere come un nuovo approccio terapeutico nel trattamento del lupus.

Esperimenti simili sono stati fatti con autoanticorpi umani del lupus.87 Le IgG umane anti-dsDNA policlonali purificate per affinità sono risultate legare specificamente un peptide di 15-mer, ASPVTARVLWKASHV. ASPVTARVLWKASHV si è legato agli anticorpi anti-dsDNA nei test ELISA e dot blot e ha inibito il legame degli anticorpi anti-dsDNA.87

Come menzionato in precedenza, ALW è un peptide di 12 membri selezionato da un pannello di IgG anti-DNA murine (PL9-11 IgG1, IgG2a, IgG2b e IgG3) che condividono regioni variabili identiche.41 Il legame delle IgG PL9-11 agli antigeni tra cui DNA, laminina, cellule renali e glomeruli di ratto è stato significativamente ridotto dopo la preincubazione con ALW. Inoltre, tramite la scansione dell’alanina, abbiamo confermato che il legame dell’ALW agli anticorpi anti-DNA era specifico per la sequenza aminoacidica. È interessante notare che il legame dei sieri del lupus sia da modelli murini che da pazienti umani al dsDNA e, soprattutto, agli antigeni glomerulari, è stato significativamente inibito dal peptide ALW. I peptidi DNA-mimetici riportati in precedenza sono stati selezionati da un singolo isotipo o dai sieri del lupus, mentre il peptide ALW si lega a tutti e quattro gli isotipi IgG e dovrebbe quindi inibire più ampiamente le risposte anticorpali policlonali anti-DNA patogene in vivo.41 ALW è una piccola molecola che può dissolversi facilmente in H2O o in un tampone standard (PBS) ed essere facilmente somministrata per via venosa. Inoltre, il peptide ALW è probabile che sia fisiologicamente stabile; ALW manca di metionina, cisteina e residui di glutammina nella sua sequenza, che si pensa siano responsabili dell’ossidazione, ciclizzazione e degradazione dei peptidi, rispettivamente.84 Inoltre, ALW ha un valore pI relativamente neutro (7,38), che può portare a meno interazioni non specifiche e indesiderate con altre molecole.41 Pertanto, il peptide ALW e suoi analoghi sono potenziali candidati nello sviluppo di nuovi approcci terapeutici per il trattamento di SLE. Inoltre, la nostra ipotesi di lavoro è che una combinazione di diversi peptidi, selezionati da approcci disparati, possa essere necessaria, dal momento che gli autoanticorpi patogeni presenti nel lupus sono altamente variabili e cross-reattivi.41 Infine, in contrasto con i modelli di autoimmunità indotta da peptidi descritti in precedenza in cui il peptide viene somministrato in un contesto immunogenico (per via sottocutanea, in adiuvante), in un contesto terapeutico i peptidi somministrati per via intravenosa senza adiuvante non dovrebbero essere altrettanto immunogenici. Poiché i peptidi in quest’ultimo scenario dovrebbero avere una bassa tossicità, un approccio combinato potrebbe aumentare l’efficacia dell’inibizione e migliorare l’esito clinico.

Evidentemente, diversi peptidi possono essere isolati utilizzando anticorpi anti-dsDNA di diversa origine come “esca”. Mentre non c’è molta somiglianza di struttura tra i peptidi già identificati, un fenomeno interessante è che il residuo di triptofano esiste in posizioni simili in entrambi i peptidi DWEYSVWLSN (anticorpo del topo selezionato) e ALW (anticorpo umano selezionato). Il confronto diretto dell’efficacia relativa di blocco di questi peptidi DNA-mimetici purtroppo non sarebbe rivelatore a causa delle differenze di dimensioni. Il fatto che peptidi disparati sono stati isolati in studi diversi può essere spiegato dal fatto che diversi anticorpi anti-dsDNA sono stati utilizzati nel processo di screening. Per esempio, DWEYSVWLSN e ASPVTARVLWKASHV sono stati selezionati da un anticorpo monoclonale murino anti-dsDNA IgG2b e anticorpi anti-dsDNA purificati da sieri umani di lupus, rispettivamente.80,87 Pertanto, questi anticorpi anti-dsDNA potrebbero quindi mostrare un potenziale di legame distorto e potenzialmente selezionare diversi peptidi DNA-mimetici. Inoltre, il tipo e la complessità della libreria fagica specifica utilizzata può anche influenzare i risultati nello screening dei peptidi.41 Tuttavia, ciascuno di questi peptidi può legarsi a specifici sottoinsiemi di anti-DNA, ed è possibile che una migliore risposta terapeutica possa essere ottenuta utilizzando diversi peptidi in combinazione.

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