Получение тримерного спайкового белка SARS-CoV-2 клетками CHO для серологического тестирования на COVID-19

Описано масштабируемое и экономически эффективное получение полноразмерных тримеров гликопротеина-шипа тяжёлого острого респираторного синдрома, вызванного коронавирусом 2 (SARS-CoV-2), с His-меткой в клетках яичника китайского хомячка (CHO), пригодных для выявления антител к SARS-CoV-2 в сыворотке пациентов с высокой специфичностью и чувствительностью. Транзиентная продукция спайкового белка в клетках эмбриональной почки человека (HEK) и клетках CHO, опосредованная полиэтиленимином, значительно увеличивалась — до 10,9 раза — при снижении температуры культивирования до 32 °C, что позволяло продлевать продолжительность культивирования. На основании этих данных пулы GS-CHO, стабильно продуцирующие тримеры спайкового белка под контролем сильного синтетического промотора, культивировали в гипотермических условиях в присутствии комбинаций биоактивных малых молекул, что увеличило выход очищенного продукта спайкового белка в 4,9 раза — до 53 мг/л. Очистка рекомбинантного спайкового белка методом аффинной хроматографии на никель-хелатном сорбенте первоначально давала различные совместно элюирующие белковые примеси, которые с помощью масс-спектрометрии были идентифицированы как белки клеточного происхождения; эти примеси отделяли от тримеров спайкового белка с использованием модифицированного градиентного элюирования имидазолом. Очищенный тримерный антиген спайкового белка, полученный в клетках CHO, применяли в формате иммуноферментного анализа (ELISA) для выявления антител класса иммуноглобулина G (IgG) к SARS-CoV-2 в сыворотке пациентов, ранее обследованных на вирусную инфекцию методом полимеразной цепной реакции (ПЦР), включая пациентов с симптомами коронавирусной болезни 2019 года (COVID-19). Валидированный в соответствии со стандартом ISO 15189 для медицинских лабораторий анализ на антитела продемонстрировал специфичность 100% и чувствительность 92,3%. Полученные данные показывают, что клетки CHO являются подходящим продуцентом для получения больших количеств рекомбинантных тримеров SARS-CoV-2, которые могут использоваться в качестве антигена для массового серологического тестирования.