Sitemap
Deel op Pinterest
Onderzoekers ontdekten dat "superimmune" nanobodies van lama's bescherming kunnen bieden tegen virussen die COVID-19 en soortgelijke ziekten veroorzaken.Karl-Josef Hildenbrand/foto alliantie via Getty Images
  • Onderzoekers ontdekten dat immuunmoleculen van lama's alle SARS-CoV-2-stammen die COVID-19 veroorzaken, inclusief Omicron, kunnen neutraliseren.
  • Ze merkten op dat deze moleculen goedkoop, gemakkelijk te produceren en aanpasbaar zijn.
  • Hoewel er meer onderzoek nodig is, zijn de moleculen veelbelovend als een algemeen beschermende, kosteneffectieve en gemakkelijke behandeling voor toekomstige uitbraken.

Coronavirussen zijn een van demeest dringende bedreigingenvanwege hun grote genetische diversiteit, frequente mutaties en aanwezigheid in dichtbevolkte gebieden.

Er is dus een dringende behoefte om brede, effectieve en complementaire interventies voor de virussen te ontwikkelen.

Nanobodies, antilichamen met één polypeptideketen in plaats van twee, worden van nature geproduceerd in lama's en kunnen, vanwege hun kleine omvang, zich met hoge affiniteit en selectiviteit richten op virale antigenen.

Nanobodies kunnen dus een kosteneffectief antiviraal middel zijn en kunnen dienen als een modelsysteem om antilichamen te bestuderen.

Onlangs hebben onderzoekers een ultrakrachtig nanolichaam ontwikkeld dat sterke bescherming zou kunnen bieden tegen elke SARS-CoV-2-variant die COVID-19 veroorzaakt, inclusief Omicron.

"Deze nieuwe, nano-antilichamen overwinnen fundamentele problemen waarmee grote moleculen zoals de menselijke antilichamen worden geconfronteerd", zegt prof. Elizabeta Mukaetova-Ladinska, een professor in de psychiatrie van de ouderdom aan de Universiteit van Leicester in het Verenigd Koninkrijk, vertelde Medical News Today.

"[Deze problemen omvatten] slechte penetratie in weefsels, waaronder solide tumoren en de bloed-hersenbarrière en slechte of afwezige binding aan gebieden op het oppervlak van sommige moleculen die alleen volledig toegankelijk zijn voor moleculen van kleinere omvang," voegde ze eraan toe.

Het onderzoek is gepubliceerd in Cell Reports.

'Wally' de lama immuniseren

Voor de studie immuniseerden de onderzoekers een lama genaamd "Wally" met het SARS-CoV-2-receptorbindende domein (RBD) - de korte piek op het virus dat zich hecht aan eiwitten op menselijke cellen om ze binnen te gaan en te infecteren.

Vervolgens namen ze een bloedmonster af van Wally en immuniseerden ze hem opnieuw met vier extra boosters gedurende twee maanden voordat ze een tweede bloedmonster namen.

In laboratoriumtests vertoonde het tweede bloedmonster meer affiniteit met SARS-CoV-2 RBD dan het eerste.Het neutraliseerde ook de Wuhan-Hu-1-stam van SARS-CoV-2 naast de zorgwekkende alfa- en Lamba-varianten.

Onderzoekers ontdekten ook dat bloed uit het tweede monster bèta, delta en SARS-CoV 6, 2,3 en 9,3 keer efficiënter neutraliseerde dan het eerste monster.

Met behulp van proteomics identificeerden de onderzoekers vervolgens 100 nanobodies met een hoge affiniteit voor SARS-CoV-2.

De onderzoekers testten 17 van deze nanobodies op vijf SARS-CoV-2-varianten, waaronder Omnicron en 18 andere SARS-gerelateerde virussen, bekend als sarbecovirussen.

Hoewel alle nanobodies sterk gebonden waren aan alle varianten, vertoonden zeven uitzonderlijk brede activiteit en waren ze gebonden aan alle doelwitsites.

Uit verdere tests merkten de onderzoekers op dat op één na alle van deze 17 nanobodies krachtig SARS-CoV-2 en zorgwekkende varianten in vitro remden.

Vervolgens hebben de onderzoekers twee van de meest krachtige en breed-spectrum nanobodies samengevoegd om hun hoge bio-engineeringpotentieel aan te tonen.Ze noemden het resulterende molecuul 'PiN-31' en merkten op dat het tegelijkertijd aan twee regio's van SARS-achtige virussen kan binden.RBD, naast zijn potentieel om via neusspray te worden afgeleverd.

“In een preklinische studie hebben we aangetoond dat ons nanobody- PiN-31- zowel de longen als de bovenste luchtwegen kan beschermen tegen infectie,”Yi Shi, PhD., assistent-professor bij de afdeling celbiologie en fysiologie aan de universiteit van Pittsburgh, hoofdauteur van de studie, vertelde MNT.

"[Onze gegevens geven aan] dat inhalatietherapie op basis van nanobody's de overdracht kan minimaliseren en waarschijnlijk een aanvulling is op het bestaande vaccin", legde hij uit.

Onderliggende mechanismen

Toen hem werd gevraagd om in meer detail uit te leggen hoe lama-nanobodies effectief zijn tegen SARS-achtige virussen, zei Dr.Shi zei:

“Deze nanobodies richten zich sterk op plaatsen (zogenaamde epitopen) op het receptorbindende domein (RBD) die sterk geconserveerd zijn onder SARS-achtige virussen. Deze epitopen zijn belangrijk voor virale fitness, dus meestal kunnen ze niet muteren. Dat verklaart waarom pan-sarbecovirus-nanobodies kunnen beschermen tegen een groot aantal SARS-achtige virussen, waaronder SARS-CoV-2-varianten en SARS-CoV-1”, zei hij.

"Geconserveerde epitopen zijn moeilijk te targeten door nanobodies omdat deze regio's klein, flexibel en plat zijn. De pan-sarbecovirus-nanobodies die we hebben ontdekt, lijken echter sterk geëvolueerd te zijn om het buitengewone vermogen tot binding te verkrijgen,”dr.voegde Shi toe.

De onderzoekers concludeerden dat nanobodies veelbelovend zijn als algemeen beschermende, kosteneffectieve en gemakkelijke behandelingen voor toekomstige uitbraken.

Toen hem werd gevraagd naar de beperkingen van de studie, zei Dr.Shi merkte op dat ze de in vivo werkzaamheid van de nanobodies nog niet hebben geëvalueerd.Hij merkte op dat nanobodies idealiter ‘gehumaniseerd’ zouden moeten worden vóór klinische proeven, waaraan zijn team werkt via hun nieuw ontwikkelde software — “Lamanade.”

Implicaties voor de behandeling

dr.Shi merkte op dat nanobodies goedkoop te produceren zijn in vergelijking met monoklonale antilichamen, omdat ze snel kunnen worden geproduceerd door microben zoals E Coli en gistcellen.Ze kunnen ook bio-engineered worden om de functionaliteit te verbeteren.

Hij voegde eraan toe dat de nanobodies stabiel zijn bij kamertemperatuur, wat betekent dat ze problemen met de koudeketen die verband houden met mRNA-vaccins kunnen vermijden en dat ze eerlijker over de hele wereld kunnen worden verdeeld.

dr.Shi legde verder uit dat stabiele nanobodies aerosolisatie kunnen weerstaan, wat betekent dat ze de longen kunnen bereiken door inademing, waardoor de vereiste dosis drastisch wordt verlaagd en de therapiekosten worden verlaagd.

dr.Mukaetova-Ladinska merkte op dat nanobodies ook consistenter kunnen worden geproduceerd dan monoklonale of polyklonale antilichamen, aangezien ze in laboratoriumomstandigheden worden gereproduceerd uit klonaal DNA.Ter vergelijking, monoklonale antilichamen, merkte ze op, kunnen genetische drift ondergaan, wat leidt tot variabiliteit van batch tot batch.

Ze voegde er echter aan toe dat nanobodies ook een breder behandelingspotentieel kunnen hebben, omdat ze de hersen-bloedbarrière kunnen passeren en direct kunnen interageren met neuronale cellen.Ze kunnen ook worden gebruikt voor de behandeling van aandoeningen zoals glioblastoom en de ziekte van Alzheimer.

Tutte le categorie: Blog