Sitemap
Del på Pinterest
Forskere opdagede, at "superimmunitet" nanostoffer fra lamaer kan tilbyde beskyttelse mod vira, der forårsager COVID-19 og lignende sygdomme.Karl-Josef Hildenbrand/billedalliance via Getty Images
  • Forskere fandt ud af, at immunmolekyler fra lamaer kan neutralisere alle SARS-CoV-2-stammer, der forårsager COVID-19, inklusive Omicron.
  • De bemærkede, at disse molekyler er billige, nemme at producere og modificerbare.
  • Selvom der er behov for mere forskning, viser molekylerne lovende som en bredt beskyttende, omkostningseffektiv og bekvem behandling for fremtidige udbrud.

Coronavirus er en af ​​demest presserende truslertil global sundhed på grund af deres høje genetiske diversitet, hyppige mutationer og tilstedeværelse i tæt befolkede områder.

Der er således et presserende behov for at udvikle brede, effektive og komplementære interventioner for vira.

Nanobodies, antistoffer med én polypeptidkæde i stedet for to, produceres naturligt i lamaer og kan på grund af deres lille størrelse målrette mod virale antigener med høj affinitet og selektivitet.

Nanobodies kan således være et omkostningseffektivt antiviralt middel og kunne tjene som et modelsystem til at studere antistoffer.

For nylig udviklede forskere en ultra-potent nanobody, der kunne yde stærk beskyttelse mod enhver SARS-CoV-2-variant, der forårsager COVID-19, inklusive Omicron.

"Disse nye nano-antistoffer overvinder grundlæggende problemer, som store molekyler står over for, såsom de menneskelige antistoffer," Prof. Elizabeta Mukaetova-Ladinska, professor i alderdomspsykiatri ved University of Leicester i Storbritannien, fortalte Medical News Today.

"[Disse problemer inkluderer] dårlig penetrering i væv, herunder solide tumorer og blod-hjerne-barrieren og dårlig eller fraværende binding til områder på overfladen af ​​nogle molekyler, som kun er fuldt tilgængelige for molekyler af mindre størrelse," tilføjede hun.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Cell Reports.

Immunisering af 'Wally' lamaen

Til undersøgelsen immuniserede forskerne en lama ved navn "Wally" med SARS-CoV-2-receptorbindende domæne (RBD) - den korte spids på virussen, der binder sig til proteiner på menneskelige celler for at komme ind og inficere dem.

De tog derefter en blodprøve fra Wally og reimmuniserede ham med fire yderligere boostere i to måneder, før de tog en anden blodprøve.

I laboratorietests viste den anden blodprøve mere affinitet til SARS-CoV-2 RBD end den første.Det neutraliserede også Wuhan-Hu-1-stammen af ​​SARS-CoV-2 sammen med alfa- og Lamba-varianterne.

Forskere fandt også ud af, at blod fra den anden prøve neutraliserede Beta, Delta og SARS-CoV mere effektivt 6, 2,3 og 9,3 gange end den første prøve.

Ved hjælp af proteomik identificerede forskerne derefter 100 nanobodies med høj affinitet til SARS-CoV-2.

Forskerne testede 17 af disse nanobodies på fem SARS-CoV-2-varianter, inklusive Omnicron og 18 andre SARS-relaterede vira, kendt som sarbecovirus.

Mens alle nanobodies var stærkt bundet til alle varianter, viste syv exceptionelt bred aktivitet og var bundet til alle målsteder.

Fra yderligere tests bemærkede forskerne, at alle undtagen én af disse 17 nanobodies kraftigt hæmmede SARS-CoV-2 og varianter af bekymring in vitro.

Dernæst fusionerede forskerne to af de mest potente og bredspektrede nanokroppe for at demonstrere deres høje bioteknologiske potentiale.De kaldte det resulterende molekyle 'PiN-31' og bemærkede dets evne til samtidig at binde til to regioner af SARS-lignende vira'RBD, sammen med dets potentiale til at blive leveret via næsespray.

"I et præklinisk studie har vi vist, at vores nanobody-Pin-31- kan beskytte både lungerne og de øvre luftveje mod infektion."Yi Shi, ph.d., assisterende professor ved afdelingen for cellebiologi og fysiologi ved University of Pittsburgh, hovedforfatter af undersøgelsen, fortalte MNT.

"[Vores data indikerer], at nanobody-baseret inhalationsterapi kan minimere transmission og sandsynligvis er komplementær til den eksisterende vaccine," forklarede han.

Underliggende mekanismer

Da han blev bedt om at forklare mere detaljeret, hvordan lama nanobodies er effektive mod SARS-lignende vira, sagde Dr.Shi sagde:

"Disse nanostoffer målretter stærkt mod steder (såkaldte epitoper) på det receptorbindende domæne (RBD), der er meget konserverede blandt SARS-lignende vira. Disse epitoper er vigtige for viral fitness, så normalt kan de ikke mutere. Det forklarer, hvorfor pan-sarbecovirus nanobodies kan beskytte mod et stort spektrum af SARS-lignende vira, herunder SARS-CoV-2 varianter og SARS-CoV-1,” sagde han.

"Konserverede epitoper er svære at målrette mod af nanokroppe, fordi disse områder er små, fleksible og flade. Men de pan-sarbecovirus nanostoffer, som vi har opdaget, ser ud til at være højt udviklede for at opnå den ekstraordinære evne til at binde."Dr.Shi tilføjede.

Forskerne konkluderede, at nanobodies viser lovende som bredt beskyttende, omkostningseffektive og bekvemme behandlinger for fremtidige udbrud.

Da han blev spurgt om undersøgelsens begrænsninger, sagde Dr.Shi bemærkede, at de endnu ikke har evalueret nanobodies' in vivo-effektivitet.Han bemærkede, at nanokroppe ideelt set bør 'humaniseres' før kliniske forsøg, som hans team arbejder på via deres nyudviklede software - "Lamanade."

Behandlingsimplikationer

Dr.Shi bemærkede, at nanobodies er billige at fremstille sammenlignet med monoklonale antistoffer, da de hurtigt kan produceres fra mikrober såsom E Coli og gærceller.De kan også biokonstrueres for at forbedre funktionaliteten.

Han tilføjede, at nanobodies er stabile ved stuetemperatur, hvilket betyder, at de kan undgå koldkædeproblemer forbundet med mRNA-vacciner og fordeles mere retfærdigt over hele verden.

Dr.Shi forklarede yderligere, at stabile nanokroppe kan modstå aerosoldannelse, hvilket betyder, at de kan nå lungerne ved inhalation, hvilket drastisk sænker den nødvendige dosis og reducerer behandlingsomkostningerne.

Dr.Mukaetova-Ladinska bemærkede, at nanobodies også kan produceres mere konsekvent end monoklonale eller polyklonale antistoffer, da de reproduceres under laboratorieforhold fra klonalt DNA.Monoklonale antistoffer, til sammenligning, bemærkede hun, kan gennemgå genetisk drift, hvilket fører til batch-til-batch-variabilitet.

Hun tilføjede dog, at nanobodies også kan have et bredere behandlingspotentiale, da de kan krydse hjerne-blod-barrieren og interagere direkte med neuronale celler.De kan også bruges til at behandle tilstande som glioblastom og Alzheimers sygdom.

Alle kategorier: Blog