Development of potent and broadly neutralizing antibodies fragments for COVID-19 derived from domestic cats naturally infected with SARS-CoV-2

Financiador

Organização

Publicações

Characterization of the humoral response of domestic cats naturally infected with SARS-CoV-2

Publication . Henriques, Mafalda Alexandra Pereira; Silva, Frederico Nuno Castanheira Aires da; Neves, Solange Judite Roque Coelho Alves Gil

ABSTRACT - Characterization of the humoral response of domestic cats naturally infected with SARS-CoV-2 - In 2019, a new coronavirus has emerged, the severe acute respiratory syndrome coronavirus-2 (SARS-CoV-2), responsible for the current coronavirus disease-2019 (COVID-19) pandemic. Although COVID-19 vaccination is being effective, the emergence of new variants of concern has been compromising vaccine efficacy. Therefore, there is an urgent need to develop new therapeutic options and to better understand the virus transmission and their reservoirs. Recent studies demonstrated that domestic cats are susceptible to SARS-CoV-2 infection and can be naturally and experimentally infected with SARS-CoV-2. In this context, this study aimed to understand and characterise the humoral response of domestic cats naturally infected with SARS-CoV-2 and to evaluate their suitability to develop neutralizing antibodies against the virus. For this purpose, serum samples from 614 cats were collected during medical appointments at the School Hospital of Faculty of Veterinary Medicine - University of Lisbon between May and October 2021. These serum samples were analysed for the presence of IgG antibodies against SARS-CoV-2 by evaluating antibodies that specifically bind to the RBD and spike viral proteins. From the 614 cats analysed, 15.8% (97/614) tested positive for the presence of IgG antibodies to SARS-CoV-2 RBD and spike proteins. An in-vitro characterization of the positive samples was followed by the detection of neutralizing antibodies to wild type and delta variants by using a serum neutralisation assay. Of the SARS-CoV-2 seropositive animals, 21.6% (21/97) were positive on serum neutralisation assay. Later, serial dilutions of these 21 serum samples were performed for the determination of the antibody titre. Furthermore, the 21 serum samples were then tested in ELISA and neutralisation assays for the new variant of concern, omicron. The 21 serum samples had antibodies that bind to the RBD of omicron variant, but only 4 of this samples had neutralising antibodies to this variant. As reported in several recent studies, we also identified a potential SARS-CoV-2 human-to-cat transmission and detected anti-SARS-CoV-2 antibodies with neutralising properties in cat serum samples. The results obtained in this study suggest that the antibodies with the best characteristics may become useful in mapping the binding epitopes of the spike protein and, therefore, may constitute a promising approach for the development of new therapeutic molecules for COVID-19.

2022-06-28Dissertação de mestrado

Acesso aberto

Ver mais

Interface de transmissão de SARS-CoV-2 de humanos para animais

Publication . Cardoso, Sara Alexandra Clemente; Silva, Frederico Nuno Castanheira Aires da; Nunes, Telmo Renato Landeiro Raposo Pina (Tutor)

Em dezembro de 2019, na cidade de Wuhan, na China, começaram a ser reportados casos de pneumonia atípica de causa desconhecida e como agente etiológico deste quadro clínico foi identificado um novo coronavírus: o SARS-CoV-2. Acredita-se que este tenha ultrapassado a barreira interespecífica, desde os morcegos até aos humanos. A doença causada pelo vírus foi designada pela WHO por COVID-19, tendo esta sido responsável pela ocorrência de mais de 614 milhões de casos confirmados e mais de 6 milhões de óbitos até aos meados de setembro de 2022. Já foram reportadas várias espécies animais suscetíveis à infeção por SARS-CoV-2 e, apesar de algumas destas não parecerem ter uma contribuição ativa na disseminação do vírus, existem algumas preocupações no que diz respeito ao seu papel como possíveis reservatórios. Este fator poderá ter graves implicações na saúde pública, tornando a interação humano-animal um fator de risco para a disseminação continuada do vírus. A avaliação da resposta imunológica em gatos e cães domésticos através da análise da presença de anticorpos específicos para a proteína Spike do SARS-CoV-2 é uma excelente estratégia de vigilância, facultando informações acerca da suscetibilidade e da resposta imune destes animais à infeção pelo vírus. Neste trabalho, foi estimada a seroprevalência de SARS-CoV-2 em 153 animais (78 gatos e 75 cães) pertencentes a agregados familiares com pelo menos um caso confirmado para o SARS-CoV-2. A seroprevalência foi estimada através da capacidade de os soros destes animais reconhecerem os domínios RBD de três das variantes do SARS-CoV-2 (alfa, delta e omicron) por métodos de ELISA. Os soros positivos foram posteriormente submetidos a um ELISA de bloqueio de interação entre a proteína RBD e o ACE-2. A análise demonstrou que 26/78 (33,33%) dos gatos e 20/75 (26,7%) dos cães têm anticorpos que reconhecem o domínio RBD de pelo menos uma das variantes do vírus testadas e que 18/26 (69,2%) destes gatos contêm anticorpos capazes de bloquear a ligação RBD-ACE-2, enquanto nenhum soro de cão demonstrou ter essa capacidade. Avaliaram-se quais os fatores de risco envolvidos na transmissão tutor-animal. Observou-se uma associação significativa entre a seropositividade dos gatos no ensaio de ELISA, o número de indivíduos infetados no agregado (p = 0,017, OR= 3,89) e o desenvolvimento de febre pelos indivíduos (p=0,005, OR= 5,49). No caso dos cães, o mesmo se observou entre a “partilha de quarto/cama” com o tutor e a seropositividade destes animais no ensaio de ELISA (p=0,022, OR= 1,02). Os resultados deste estudo sugerem que os anticorpos com as melhores características poderão ser úteis no mapeamento de epítopos de ligação RBD: ACE-2 e desta forma, estas espécies domésticas tornam-se potenciais candidatos a modelos para testagem de vacinas e terapêuticas antivirais no combate ao SARS-CoV-2.

2022-11-29Dissertação de mestrado

Acesso aberto

Ver mais

Entidade financiadora

Fundação para a Ciência e a Tecnologia

Programa de financiamento

3599-PPCDT

Número da atribuição

PTDC/CVT-CVT/0149/2021