Perfil demografico e apresentação clínica de pacientes com MINOCA atendidas em hospital terciário de cardiologia / Demographic profile and clinical presentation of patients with mineca treated at a tertiary cardiology hospital

INTRODUÇÃO: O infarto do miocárdio (IAM) sem lesões coronárias significativas (< 50%) denominado MINOCA representa 6% dos IAM tipo 1, sendo mais frequente em mulheres. Não é benigno e tem fisiopatologia complexa, envolvendo dissecção coronária aguda, erosão/ruputura de placa,espasmo dos vasos epicárdicos e disfunção da microcirculação. OBJETIVOS: Verificar as características clínicas e angiográficas das pacientes do sexo feminino admitidas em nosso serviço com diagnóstico de IAM tipo 1. MÉTODOS: Estudo observacional, retrospectivo, utilizando o banco de dados do laboratório de hemodinâmica de um hospital terciário. Foram incluídas 44 pacientes do sexo feminino, no período de 01/2023 a 05/2023, com diagnostico confirmado de IAM (4º Definição Universal de infarto), com cinecoronariografia sem evidências de lesão significativas (> 50%). RESULTADOS: Nas 44 mulheres a média de idade foi 58 anos, sendo 73% hipertensas, 52% dislipidêmicas,41% com diabetes, 50% tabagistas e 52% com sobrepeso / obesidade. Todas com diagnostico de SCA, sendo 80% IAM sem supradesnivelamento ST, 16% IAM com supradesnivelamento ST e 4% com angina instável, a maioria assintomática após o evento. A fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) foi normal em 53%, sendo que apenas 11,3% apresentavam disfunção com FEVE ≤40%. Métodos não invasivos para avaliação de alterações segmentares de contratilidade foram ecocardiograma transtorácico (77,2%), eco com estresse (2,3%) e ressonância cardíaca (RC:2,3%). A cinecoronariografia (CC) revelou lesões < 50% em todas as 44 pacientes analisadas e métodos de imagem invasivos como ultrassom coronário (USIC) e tomografia de coerência óptica (TCO) não foram utilizados de rotina. CONCLUSÕES: MINOCA acomete mais mulheres, mais jovens, com menos fatores de risco tradicionais e sua confirmação diagnóstica inclui além do quadro clínico, elevação dos marcadores de necrose e ausência de lesões > 50% na CC. Idealmente seu diagnóstico envolve a realização de RC para confirmar ou descartar o IAM e métodos de imagem invasivos como USIC/ para caracterizar a placa e os mecanismos fisiopatológicos envolvidos.

Experiência inicial com o uso de balão farmacológico em pacientes de hospital terciário do sistema único de saúde / Initial experience with the use of drug-eluting balloons in patients at a tertiary hospital in the Unified Health System

FUNDAMENTOS: Os balões farmacológicos representam uma alternativa aos stents farmacológicos a realização de intervenção coronária percutânea (ICP). São dispositivos capazes de entrega de droga anti- -proliferativa na lesão-alvo de forma homogênea, com a vantagem da ausência de suporte metálico permanente no vaso coronariano. Até recentemente, as indicações para uso de balão farmacológico eram restritas a casos de reestenose intra-stent (RIS). Entretanto, sua utilização tem aumentado sobremaneira na prática diária devido aos avanços tecnológicos e maior disponibilização. OBJETIVOS: Promover avaliação inicial da utilização e impacto de balão farmacológico após sua disponibilização para tratamento de pacientes no âmbito do Sistema Único de Saúde (SUS). MÉTODOS: Trata-se de um registro prospectivo de centro único, para avaliação das indicações e desfechos maiores intra-procedimento e intra-hospitalares no emprego do balão farmacológico em pacientes de hospital terciário do SUS, durante o período de Janeiro a Maio de 2023. RESULTADOS: No período, 795 pacientes foram submetidos a ICP em nosso serviço dos quais 18 (2,3%) foram submetidos a angioplastia com balão farmacológico. Destes, a média das idades era 64±9 anos, 66,7% eram do sexo masculino e 94,5% apresentavam doença coronária crônica. Em 15 casos (82,5%), o balão farmacológico foi utilizado para o tratamento de RIS. Em 2 casos (11%), o uso se deu em vaso de fino calibre; e em 1 caso (5,5%), foi utilizado para tratamento de ramo lateral em bifurcação. Durante o procedimento (média de 1,2±0.4 vasos tratados por paciente e média de 1,6±0.9 balões farmacológicos liberadores de paclitaxel por paciente), a via de acesso radial foi utilizada em 38,9% e o sucesso do procedimento (estenose residual <30%, ausência de dissecção, sem necessidade de implante de stent em caráter "baio- -out", ausência de eventos cardíacos adversos maiores durante a fase intra-hospitalar) foi 100%. A extensão e diâmetro nominais dos dispositivos eram 19.8mm e 2.91mm, respectivamente. O tempo médio de internação para realização do procedimento foi de 1,2 dias, com a maioria dos pacientes tendo alta em até 24 horas. CONCLUSÃO: Nesta experiência inicial no âmbito do SUS, a utilização do balão farmacológico mostrou-se segura e eficaz na abordagem de lesões de RIS, vaso de fino calibre e ramo lateral de bifurcação. O seguimento de longo prazo será capaz de avaliar se os resultados de estudos randomizados se traduzem a nossa prática.

Utilização de ultrassonografia intracoronária no tratamento de lesões de tronco de coronária esquerda na rotina de um serviço de referência de cardiologia invasiva / Use of intracoronary ultrasound in the treatment of lesions of the left main coronary artery in the routine of an invasive cardiology reference service

INTRODUÇÃO: O tratamento percutâneo de lesões no Tronco de Coronária Esquerda (TCE) tem se demonstrado uma opção segura ao tratamento cirúrgico. O procedimento quando envolve a bifurcação, denota maior grau de complexidade e influencia a escolha da técnica, número de stents e utilização de imagem intracoronária para orientar o procedimento. OBJETIVO Esse levantamento tem por objetivo reportar a incidência da utilização de imagem intracoronária nas lesões de Tronco de Coronária Esquerda submetidas à intervenção coronária percutânea (ICP) em um serviço de referência terciário. MÉTODOS Estudo observacional em que foi realizado levantamento de dados no período de 26 meses, entre os dias 01/03/2021 até 31/05/2023 baseado em revisão de prontuário e avaliação das imagens realizadas durante o procedimento de intervenção, em que se identificou os pacientes submetidos à ICP de Tronco da Coronária Esquerda (TCE) nos seus diversos contextos. Foi identificado a taxa de utilização de método de imagem intracoronária e a necessidade de otimização do tratamento conforme os achados e a taxa de óbito relacionada aos procedimentos. RESULTADOS Foram realizados 203 procedimentos de ICP de TCE no período, dos quais 167 envolviam bifurcação (82%). Em 99 dos procedimentos (48%) foi utilizada imagem, em que a ultrassonografia intracoronária (USIC) foi realizada em 88 casos (89%) e a tomografia de coerência óptica (OCT) em 11 (11%). O método foi preferencialmente utilizado no período pré-intervenção para guiar estratégia inicial (75% dos casos). Em 31 casos houve modificação da conduta após o controle como: pós-dilatação, técnica de otimização proximal ou kissing balloon. Destes, 15 (48%) não haviam sido submetidos à avaliação inicial de imagem. A taxa de óbito foi de 1,4%. CONCLUSÃO Nessa análise, foi evidenciado uma utilização considerada elevada em relação aos trabalhos na literatura de imagem intracoronária. Assim como na literatura, a USIC foi mais utilizada que OCT. A taxa de óbitos relacionou-se à maior complexidade dos casos (SCA, bifurcação, instabilidade hemodinâmica). A utilização do método complementar foi relevante por ter modificado a conduta em quase metade dos casos dos que utilizaram imagem.

Perfil epidemiológico e resultados obtidos em pacientes submetidos a tromboaspiração coronariana em um hospital cardiológico terciário do SUS / Epidemiological profile and results obtained in patients undergoing coronary thromboaspiration in a tertiary SUS cardiology hospital

INTRODUÇÃO: A doença arterial coronariana (DAC) é uma das principais causas de morbimortalidade em todo o mundo, representando um desafio significativo para os sistemas de saúde. No Brasil, o Sistema Único de Saúde (SUS) desempenha um papel fundamental no atendimento à saúde da população, incluindo o tratamento de pacientes com DAC. A tromboaspiração coronariana é uma técnica amplamente utilizada no tratamento de pacientes com infarto agudo do miocárdio com supra desnivelamento do segmento ST (IAMCST), com o objetivo de restaurar o fluxo sanguíneo coronariano, reduzir o tamanho do trombo, a carga trombótica e melhorar o prognóstico desses pacientes. A eficácia e a segurança dessa abordagem foram demonstradas em estudos clínicos randomizados e em registros nacionais e internacionais. No entanto, embora a tromboaspiração coronariana seja amplamente empregada em muitos centros de referência no Brasil, poucos estudos abordaram o perfil epidemiológico dos pacientes submetidos a essa intervenção no contexto do SUS. Compreender as características demográficas, os fatores de risco cardiovasculares, as apresentações clínicas e os desfechos clínicos desses pacientes é fundamental para o planejamento e a melhoria dos cuidados de saúde nessa população. Portanto, este estudo tem como objetivo descrever o perfil epidemiológico dos pacientes submetidos à tromboaspiração coronariana em um hospital do Sistema Único de Saúde no Brasil. Acreditamos que os resultados deste estudo possam fornecer informações importantes sobre a realidade desses pacientes, contribuindo para a tomada de decisões clínicas e a formulação de políticas de saúde mais eficazes. MÉTODOS: Realizamos uma análise retrospectiva dos prontuários dos pacientes submetidos à tromboaspiração coronariana entre fevereiro de 2021 e maio de 2023 em um hospital cardiológico público terciário. Os dados demográficos, os fatores de risco cardiovasculares, as características clínicas, os exames complementares, os procedimentos realizados, os desfechos clínicos intra hospitalares e a mortalidade em curto prazo foram coletados e analisados. A análise estatística descritiva foi utilizada para descrever as características da amostra. RESULTADOS: Foram incluídos no estudo um total de 32 pacientes submetidos a tromboaspiração coronariana no período estudado. A idade média dos pacientes foi de 60 anos, com uma faixa etária variando de 30 a 78 anos. A maioria dos pacientes eram do sexo masculino (n 20; 62,5%). Avaliando as principais comorbidades existentes, observou-se que, dos 32 pacientes, 10 (31,25%) eram diabéticos, 24 (75%) eram hipertensos, 20 (62,5%) eram dislipidêmicos, indicando uma alta prevalência dessas doenças na população estudada. Em relação à história clínica dos pacientes, 12 (37,5%) deles haviam apresentado infarto prévio e 4 (12,5%) já haviam sido submetidos a cirurgia de revascularização miocárdica. Além disso, 6 (18,75%) pacientes eram tabagistas ativos e 14 (43,75%) eram extabagistas, ressaltando o histórico de tabagismo como um importante fator de risco para DAC (62,5% dos pacientes). No período de internação subsequente ao procedimento um ecocardiograma foi realizado em 27 dos 32 pacientes, revelando uma fração de ejeção (FE) média de 46%, variando de 18% a 63%. Doze pacientes apresentavam FE < 50% e, destes, 5 apresentavam FE < 35%, indicando disfunção sistólica grave. Ao analisar os vasos tratados, observou-se que a Artéria Descendente Anterior (DA) foi tratada em 11 casos (34,37%), seguida pela Coronária Direita (CD) em 7 casos (21,87%), Circunflexa (CX) em 4 casos (12,5%), ponte aorto-mamária (Ao-Mg) em 3 casos (9,37%) e 1º Ramo Marginal (MG1) em 1 caso (3,12%). A apresentação primária dos pacientes incluiu 25 (78,12%) casos de infarto com supra desnivelamento do segmento ST (IAMCST), 5 (15,62%) casos de infarto sem supra desnivelamento do segmento ST (IAMSST), 1 caso de angina instável e 1 caso de síncope. Dos pacientes com IAMCST, 14 (56%) foram submetidos a angioplastia primária, 2 (8%) a angioplastia de resgate, 4 (16%) a angioplastia facilitada e 5 (20%) apresentaram infartos evoluídos (pacientes com admissão hospitalar após > 12 horas do ictus). A obtenção de sucesso angiográfico foi observada em 25 dos 32 casos (78,12%), com uma média do índice TIMI de 2,5. Esse resultado indica uma taxa satisfatória de recanalização coronariana por meio da tromboaspiração. Durante o período do estudo, 6 (18,75%) pacientes faleceram, ressaltando a gravidade da condição cardiovascular dos mesmos. O tempo médio de internação dos pacientes foi de 7 dias, variando de 0 a 30 dias. O prolongamento da internação, na maioria dos casos avaliados, decorreuse do agravamento de outras condições clinicas, como COVID ou desenvolvimento de outros quadros infecciosos, não relacionados ao procedimento de intervenção coronariana. Em relação aos cateteres utilizados, o Pronto V3 Extraction® (Vascular Solutions) foi emprega do em 14 casos, seguido pelo Export Advance® (Medtronic) em 11 ca - sos, Eliminate® (Terumo) em 5 casos e QuickCat® (Philips) em 1 caso. Pelo tamanho da amostra não foi possível estabelecer relação entre o sucesso angiográfico e as marcas ou modelos de cateteres utilizados. A Tabela 1 contém as características clinicas da população estudada e a Tabela 2 contém informações sobre a apresentação clinica dos pa - cientes, informações relativas ao procedimento e os desfechos obser - vados. n (%) Sexo Masculino 20 62,5 60 [30-78] - Diabetes 10 31,2 24 75 Dislipidemia 20 62,5 20 62,5 6 18,75 14 43,7 12 37,5 4 12,5 FEVE 46 [18-63] - Hipertensão Idade (anos) Tabela 1 Características clíni - cas da população estudada Histórico de Tabagismo Tabagismo ativo Ex-tabagistas IAM prévio CRM prévia. CONCLUSÃO: A tromboaspiração coronariana desempenha um papel importante no tratamento de casos selecionados de pacientes com doença coronariana aguda, facilitando a recanalização das artérias acometidas. Apesar de diversos estudos recentes não demonstrarem benefício em desfechos duros no emprego da tromboaspiração, quando bem indicado, tal técnica mostrase segura e eficaz em auxiliar a revascularização efetiva, associa - do às demais técnicas de angioplastia percutânea. Esse estudo tinha por objetivo traçar o perfil epidemiológico dos pacientes submetidos a tal procedimento no nosso hospital, um hospital público terciário, vinculado ao Sistema Único de Saúde (SUS), bem como apresentar os resultados obtidos em um período de 3 anos de seguimento. Observou-se que, semelhante ao perfil epidemiológico da população brasileira, segundo os grandes registros já realizados como o VIGITEL e dados do DATASUS, os pacientes submetidos a tromboaspiração apresentam alta prevalência de diabetes, hipertensão, dislipidemia e contato com tabagismo. n (%) Apresentação clínica IAMCST 25 78,1 IAMSST 5 15,6 Angina instável 1 3,1 Síncope 1 3,1 14 56 2 8 4 16 5 20 Vaso Tratado DA 11 34,3 CD 7 21,8 CX 4 12,5 Ao-Mg 3 9,3 Mg1 1 3,1 Sucesso Angiográfico 25 78,1 TIMI médio 2,5 [0-3] - Tempo de internação médio 7 [0-30] - Óbito 6 18,7 Pronto V3® (Vascular Solutions) 14 43,7 Export Advance® (Medtronic) 11 34,3 Eliminate® (Terumo) 5 15,6 QuickCat® (Philips) 1 3,1 Facilitada Evoluído Cateter Usado Tabela 2 Informações relativas ao procedimento Tipo de abordagem no IAMCST Primaria Resgate Sobre os resultados observados, verificou-se que, apesar da alta taxa de sucesso angiográfico obtido nas angioplastias realizadas, o percentual de óbitos e de pacientes apresentando-se com IAMCST evoluído foi bastante elevado, refletindo não só a gravidade destes pacientes, mas também a dificuldade de acesso a atendimento cardiológico e a laboratórios de hemodinâmica.

Nano DK crush em bifurcação de tronco com auxílio de IVUS e fisiologia não invasiva / Nano DK crush in trunk bifurcation with the aid of IVUS and non-invasive physiology

TOMADA DE DECISÃO Escore SYNTAX intermediário e com baixa probabilidade de sangramento. Optamos por realizar tratamento do TCE, juntamente com o óstio e terço médio da Descendente anterior, e o óstio da Circunflexa, por via percutânea. Realizamos Ultrassonografia intracoronária (IVUS), para avaliar os diâmetros e extensão da doença aterosclerótica nos vasos que comprometiam a bifurcação e fisiologia não invasiva (mFR) na Cx; Optamos pela técnica do "Nano DK Crush" INTERVENÇÃO Terço médio da Descendente anterior evidenciando placa fibrocalcificada com área luminal de mínima (ALM) de 3.91 mm² Óstio da Descendente anterior evidenciando placa fibrocalcificada com área luminal de mínima (ALM) de 4.35 mm² Óstio da Circunflexa evidenciando placa fibrocalcificada com área luminal de mínima (ALM) de 2.27 mm² EVOLUÇÃO PÓS INTERVENÇÃO mFR pós procedimento da Cx = 0,96 Paciente evoluiu assintomático com alta em 24h Segue em uso de DAPT, o qual fará uso por 1 ano, tendo em vista quadro de SCA e procedimento de alta complexidade. Aguarda retorno no ambulatório em 6 meses CONCLUSÃO A intervenção em TCE tornou-se cada vez mais segura e factível, mudando o paradigma de indicação cirúrgica para tais pacientes. Os dispositivos de imagem mostram-se de extrema importância para o planejamento e guia do procedimento.

Large-scale antibody immune response mapping of splenic B cells and bone marrow plasma cells in a transgenic mouse model.

Molecular characterization of antibody immunity and human antibody discovery is mainly carried out using peripheral memory B cells, and occasionally plasmablasts, that express B cell receptors (BCRs) on their cell surface. Despite the importance of plasma cells (PCs) as the dominant source of circulating antibodies in serum, PCs are rarely utilized because they do not express surface BCRs and cannot be analyzed using antigen-based fluorescence-activated cell sorting. Here, we studied the antibodies encoded by the entire mature B cell populations, including PCs, and compared the antibody repertoires of bone marrow and spleen compartments elicited by immunization in a human immunoglobulin transgenic mouse strain. To circumvent prior technical limitations for analysis of plasma cells, we applied single-cell antibody heavy and light chain gene capture from the entire mature B cell repertoires followed by yeast display functional analysis using a cytokine as a model immunogen. We performed affinity-based sorting of antibody yeast display libraries and large-scale next-generation sequencing analyses to follow antibody lineage performance, with experimental validation of 76 monoclonal antibodies against the cytokine antigen that identified three antibodies with exquisite double-digit picomolar binding affinity. We observed that spleen B cell populations generated higher affinity antibodies compared to bone marrow PCs and that antigen-specific splenic B cells had higher average levels of somatic hypermutation. A degree of clonal overlap was also observed between bone marrow and spleen antibody repertoires, indicating common origins of certain clones across lymphoid compartments. These data demonstrate a new capacity to functionally analyze antigen-specific B cell populations of different lymphoid organs, including PCs, for high-affinity antibody discovery and detailed fundamental studies of antibody immunity.

Mapping monoclonal anti-SARS-CoV-2 antibody repertoires against diverse coronavirus antigens.

Variants of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) have emerged continuously, challenging the effectiveness of vaccines, diagnostics, and treatments. Moreover, the possibility of the appearance of a new betacoronavirus with high transmissibility and high fatality is reason for concern. In this study, we used a natively paired yeast display technology, combined with next-generation sequencing (NGS) and massive bioinformatic analysis to perform a comprehensive study of subdomain specificity of natural human antibodies from two convalescent donors. Using this screening technology, we mapped the cross-reactive responses of antibodies generated by the two donors against SARS-CoV-2 variants and other betacoronaviruses. We tested the neutralization potency of a set of the cross-reactive antibodies generated in this study and observed that most of the antibodies produced by these patients were non-neutralizing. We performed a comparison of the specific and non-specific antibodies by somatic hypermutation in a repertoire-scale for the two individuals and observed that the degree of somatic hypermutation was unique for each patient. The data from this study provide functional insights into cross-reactive antibodies that can assist in the development of strategies against emerging SARS-CoV-2 variants and divergent betacoronaviruses.

Strategies to Screen Anti-AQP4 Antibodies from Yeast Surface Display Libraries.

A rapid and effective method to identify disease-specific antibodies from clinical patients is important for understanding autoimmune diseases and for the development of effective disease therapies. In neuromyelitis optica (NMO), the identification of antibodies targeting the aquaporin-4 (AQP4) membrane protein traditionally involves the labor-intensive and time-consuming process of single B-cell sorting, followed by antibody cloning, expression, purification, and analysis for anti-AQP4 activity. To accelerate patient-specific antibody discovery, we compared two unique approaches for screening anti-AQP4 antibodies from yeast antibody surface display libraries. Our first approach, cell-based biopanning, has strong advantages for its cell-based display of native membrane-bound AQP4 antigens and is inexpensive and simple to perform. Our second approach, FACS screening using solubilized AQP4 antigens, permits real-time population analysis and precision sorting for specific antibody binding parameters. We found that both cell-based biopanning and FACS screening were effective for the enrichment of AQP4-binding clones. These screening techniques will enable library-scale functional interrogation of large natively paired antibody libraries for comprehensive analysis of anti-AQP4 antibodies in clinical samples and for robust therapeutic discovery campaigns.

Antibody screening at reduced pH enables preferential selection of potently neutralizing antibodies targeting SARS-CoV-2.

Antiviral monoclonal antibody (mAb) discovery enables the development of antibody-based antiviral therapeutics. Traditional antiviral mAb discovery relies on affinity between antibody and a viral antigen to discover potent neutralizing antibodies, but these approaches are inefficient because many high affinity mAbs have no neutralizing activity. We sought to determine whether screening for anti-SARS-CoV-2 mAbs at reduced pH could provide more efficient neutralizing antibody discovery. We mined the antibody response of a convalescent COVID-19 patient at both physiological pH (7.4) and reduced pH (4.5), revealing that SARS-CoV-2 neutralizing antibodies were preferentially enriched in pH 4.5 yeast display sorts. Structural analysis revealed that a potent new antibody called LP5 targets the SARS-CoV-2 N-terminal domain supersite via a unique binding recognition mode. Our data combine with evidence from prior studies to support antibody screening at pH 4.5 to accelerate antiviral neutralizing antibody discovery.

Functional Profiling of Antibody Immune Repertoires in Convalescent Zika Virus Disease Patients.

The re-emergence of Zika virus (ZIKV) caused widespread infections that were linked to Guillain-Barré syndrome in adults and congenital malformation in fetuses, and epidemiological data suggest that ZIKV infection can induce protective antibody responses. A more detailed understanding of anti-ZIKV antibody responses may lead to enhanced antibody discovery and improved vaccine designs against ZIKV and related flaviviruses. Here, we applied recently-invented library-scale antibody screening technologies to determine comprehensive functional molecular and genetic profiles of naturally elicited human anti-ZIKV antibodies in three convalescent individuals. We leveraged natively paired antibody yeast display and NGS to predict antibody cross-reactivities and coarse-grain antibody affinities, to perform in-depth immune profiling of IgM, IgG, and IgA antibody repertoires in peripheral blood, and to reveal virus maturation state-dependent antibody interactions. Repertoire-scale comparison of ZIKV VLP-specific and non-specific antibodies in the same individuals also showed that mean antibody somatic hypermutation levels were substantially influenced by donor-intrinsic characteristics. These data provide insights into antiviral antibody responses to ZIKV disease and outline systems-level strategies to track human antibody immune responses to emergent viral infections.

Paired heavy and light chain signatures contribute to potent SARS-CoV-2 neutralization in public antibody responses.

Understanding protective mechanisms of antibody recognition can inform vaccine and therapeutic strategies against SARS-CoV-2. We discovered a new antibody, 910-30, that targets the SARS-CoV-2 ACE2 receptor binding site as a member of a public antibody response encoded by IGHV3-53/IGHV3-66 genes. We performed sequence and structural analyses to explore how antibody features correlate with SARS-CoV-2 neutralization. Cryo-EM structures of 910-30 bound to the SARS-CoV-2 spike trimer revealed its binding interactions and ability to disassemble spike. Despite heavy chain sequence similarity, biophysical analyses of IGHV3-53/3-66 antibodies highlighted the importance of native heavy:light pairings for ACE2 binding competition and for SARS-CoV-2 neutralization. We defined paired heavy:light sequence signatures and determined antibody precursor prevalence to be ~1 in 44,000 human B cells, consistent with public antibody identification in several convalescent COVID-19 patients. These data reveal key structural and functional neutralization features in the IGHV3-53/3-66 public antibody class to accelerate antibody-based medical interventions against SARS-CoV-2. HIGHLIGHTS: A molecular study of IGHV3-53/3-66 public antibody responses reveals critical heavy and light chain features for potent neutralizationCryo-EM analyses detail the structure of a novel public antibody class member, antibody 910-30, in complex with SARS-CoV-2 spike trimerCryo-EM data reveal that 910-30 can both bind assembled trimer and can disassemble the SARS-CoV-2 spikeSequence-structure-function signatures defined for IGHV3-53/3-66 class antibodies including both heavy and light chainsIGHV3-53/3-66 class precursors have a prevalence of 1:44,000 B cells in healthy human antibody repertoires.

Structure-Based Design with Tag-Based Purification and In-Process Biotinylation Enable Streamlined Development of SARS-CoV-2 Spike Molecular Probes.

Biotin-labeled molecular probes, comprising specific regions of the SARS-CoV-2 spike, would be helpful in the isolation and characterization of antibodies targeting this recently emerged pathogen. To develop such probes, we designed constructs incorporating an N-terminal purification tag, a site-specific protease-cleavage site, the probe region of interest, and a C-terminal sequence targeted by biotin ligase. Probe regions included full-length spike ectodomain as well as various subregions, and we also designed mutants to eliminate recognition of the ACE2 receptor. Yields of biotin-labeled probes from transient transfection ranged from ~0.5 mg/L for the complete ectodomain to >5 mg/L for several subregions. Probes were characterized for antigenicity and ACE2 recognition, and the structure of the spike ectodomain probe was determined by cryo-electron microscopy. We also characterized antibody-binding specificities and cell-sorting capabilities of the biotinylated probes. Altogether, structure-based design coupled to efficient purification and biotinylation processes can thus enable streamlined development of SARS-CoV-2 spike-ectodomain probes.