Sitemap
Udostępnij na Pintereście
Naukowcy odkryli, że nanociała „superodporności” z lam mogą zapewniać ochronę przed wirusami wywołującymi COVID-19 i podobne choroby.Karl-Josef Hildenbrand/picture Alliance przez Getty Images
  • Naukowcy odkryli, że cząsteczki odpornościowe z lam mogą neutralizować wszystkie szczepy SARS-CoV-2, które powodują COVID-19, w tym Omicron.
  • Zauważyli, że cząsteczki te są tanie, łatwe w produkcji i podatne na modyfikację.
  • Chociaż potrzebne są dalsze badania, molekuły są obiecujące jako szeroko ochronny, opłacalny i wygodny sposób leczenia przyszłych epidemii.

Koronawirusy są jednym znajbardziej palące zagrożeniazdrowia na całym świecie ze względu na ich wysoką różnorodność genetyczną, częste mutacje i obecność w gęsto zaludnionych obszarach.

Istnieje zatem pilna potrzeba opracowania szerokich, skutecznych i uzupełniających interwencji wobec wirusów.

Nanociała, przeciwciała z jednym łańcuchem polipeptydowym zamiast dwóch, są naturalnie wytwarzane w lamach i ze względu na swój mały rozmiar mogą celować w antygeny wirusowe z wysokim powinowactwem i selektywnością.

Nanociała mogą zatem być opłacalnym środkiem przeciwwirusowym i służyć jako system modelowy do badania przeciwciał.

Niedawno naukowcy opracowali ultra silne nanociało, które może zapewnić silną ochronę przed każdym wariantem SARS-CoV-2, który powoduje COVID-19, w tym Omicronem.

„Te nowatorskie, nanoprzeciwciała przezwyciężają podstawowe problemy, z jakimi borykają się duże cząsteczki, takie jak ludzkie przeciwciała”, „Prof. W rozmowie z Medical News Today powiedziała Elizabeta Mukaetova-Ladinska, profesor psychiatrii starości na Uniwersytecie w Leicester w Wielkiej Brytanii.

„[Te problemy obejmują] słabą penetrację do tkanek, w tym guzów litych i bariery krew-mózg oraz słabe lub nieobecne wiązanie się z regionami na powierzchni niektórych cząsteczek, które są w pełni dostępne tylko dla cząsteczek o mniejszych rozmiarach” – dodała.

Badanie zostało opublikowane w Cell Reports.

Szczepienie lamy „Wally”

Na potrzeby badania naukowcy zaszczepili lamę o nazwie „Wally” domeną wiążącą receptor SARS-CoV-2 (RBD) – krótkim skokiem wirusa, który przyłącza się do białek na ludzkich komórkach, aby wniknąć do nich i je zainfekować.

Następnie pobrali próbkę krwi od Wally'ego i ponownie immunizowali go czterema dodatkowymi dawkami przypominającymi przez dwa miesiące przed pobraniem drugiej próbki krwi.

W testach laboratoryjnych druga próbka krwi wykazała większe powinowactwo do SARS-CoV-2 RBD niż pierwsza.Zneutralizował również szczep Wuhan-Hu-1 SARS-CoV-2 wraz z wariantami alfa i Lamba.

Naukowcy odkryli również, że krew z drugiej próbki skuteczniej neutralizowała beta, deltę i SARS-CoV 6, 2,3 i 9,3 razy niż pierwsza próbka.

Korzystając z proteomiki, naukowcy następnie zidentyfikowali 100 nanociał o wysokim powinowactwie do SARS-CoV-2.

Naukowcy przetestowali 17 z tych nanociał na pięciu wariantach SARS-CoV-2, w tym Omnicron i 18 innych wirusach związanych z SARS, znanych jako sarbekowirusy.

Podczas gdy wszystkie nanociała były silnie związane ze wszystkimi wariantami, siedem wykazywało wyjątkowo szeroką aktywność i było związanych ze wszystkimi miejscami docelowymi.

Na podstawie dalszych testów naukowcy zauważyli, że wszystkie z tych 17 nanociał z wyjątkiem jednego silnie hamowały SARS-CoV-2 i warianty wzbudzające obawy in vitro.

Następnie naukowcy połączyli dwa najsilniejsze nanociała o szerokim spektrum działania, aby zademonstrować ich wysoki potencjał bioinżynieryjny.Nazwali powstałą cząsteczkę „PiN-31′ i zauważyli jej zdolność do jednoczesnego wiązania się z dwoma regionami wirusów podobnych do SARS”RBD, wraz z jego potencjałem dostarczania poprzez aerozol do nosa.

„W badaniu przedklinicznym wykazaliśmy, że nasze nanociało – PiN-31 – może chronić zarówno płuca, jak i górne drogi oddechowe przed infekcją”Yi Shi, dr, adiunkt na Wydziale Biologii Komórki i Fizjologii na Uniwersytecie w Pittsburghu, główny autor badania, powiedział MNT.

„[Nasze dane wskazują], że terapia inhalacyjna oparta na nanociałach może zminimalizować transmisję i prawdopodobnie jest uzupełnieniem istniejącej szczepionki” – wyjaśnił.

Mechanizmy leżące u podstaw

Poproszony o bardziej szczegółowe wyjaśnienie, w jaki sposób nanociała lamy są skuteczne przeciwko wirusom podobnym do SARS, dr.Shi powiedział:

„Te nanociała silnie celują w miejsca (tak zwane epitopy) w domenie wiążącej receptor (RBD), które są wysoce konserwatywne wśród wirusów podobnych do SARS. Te epitopy są ważne dla sprawności wirusów, więc zwykle nie mogą mutować. To wyjaśnia, dlaczego nanociała pan-sarbekowirusa mogą chronić przed szerokim spektrum wirusów podobnych do SARS, w tym wariantami SARS-CoV-2 i SARS-CoV-1” – powiedział.

„Konserwowane epitopy są trudne do namierzenia przez nanociała, ponieważ te regiony są małe, elastyczne i płaskie. Jednak nanociała pan-sarbekowirusa, które odkryliśmy, wydają się być wysoce rozwinięte, aby uzyskać niezwykłą zdolność wiązania”Dr.dodał Shi.

Naukowcy doszli do wniosku, że nanociała są obiecujące jako szeroko ochronne, opłacalne i wygodne metody leczenia przyszłych epidemii.

Zapytany o ograniczenia badania, dr.Shi zauważył, że nie ocenił jeszcze skuteczności nanociał in vivo.Zauważył, że idealnie byłoby, gdyby nanociała były „humanizowane” przed próbami klinicznymi, nad którymi jego zespół pracuje za pomocą nowo opracowanego oprogramowania —”Lamanada”.

Implikacje leczenia

Dr.Shi zauważył, że nanociała są tanie w produkcji w porównaniu z przeciwciałami monoklonalnymi, ponieważ można je szybko wytwarzać z drobnoustrojów, takich jak komórki E. Coli i drożdży.Mogą być również poddane bioinżynierii, aby poprawić funkcjonalność.

Dodał, że nanociała są stabilne w temperaturze pokojowej, co oznacza, że ​​mogą uniknąć problemów z łańcuchem zimnym związanych ze szczepionkami mRNA i być bardziej sprawiedliwie rozmieszczone na całym świecie.

Dr.Shi wyjaśnił ponadto, że stabilne nanociała mogą opierać się aerozolizacji, co oznacza, że ​​mogą dotrzeć do płuc przez inhalację, drastycznie obniżając wymaganą dawkę i zmniejszając koszty terapii.

Dr.Mukaetova-Ladinska zauważyła, że ​​nanociała mogą być również produkowane bardziej konsekwentnie niż przeciwciała monoklonalne lub poliklonalne, ponieważ są one odtwarzane w warunkach laboratoryjnych z klonalnego DNA.Zauważyła, że ​​dla porównania przeciwciała monoklonalne mogą podlegać dryfowi genetycznemu prowadzącemu do zmienności między partiami.

Dodała jednak, że nanociała mogą mieć również szerszy potencjał terapeutyczny, ponieważ mogą przekraczać barierę krew-mózg i bezpośrednio oddziaływać z komórkami neuronalnymi.Mogą być również stosowane w leczeniu stanów takich jak glejak i choroba Alzheimera.

Wszystkie kategorie: Blog