Sitemap
แบ่งปันบน Pinterest
นักวิจัยค้นพบว่านาโนบอดี้ “ซุปเปอร์ภูมิคุ้มกัน” จากลามะอาจให้การป้องกันไวรัสที่ทำให้เกิดโควิด-19 และโรคที่คล้ายคลึงกันKarl-Josef Hildenbrand / พันธมิตรรูปภาพผ่าน Getty Images
  • นักวิจัยพบว่าโมเลกุลภูมิคุ้มกันจากลามะสามารถต่อต้านสายพันธุ์ SARS-CoV-2 ทั้งหมดที่เป็นสาเหตุของ COVID-19 รวมถึง Omicron
  • พวกเขาตั้งข้อสังเกตว่าโมเลกุลเหล่านี้มีราคาถูก ผลิตง่าย และแก้ไขได้
  • แม้ว่าจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติม แต่โมเลกุลเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าการรักษาในวงกว้างสามารถป้องกัน คุ้มราคา และสะดวกสบายสำหรับการระบาดในอนาคต

ไวรัสโคโรน่าเป็นหนึ่งในภัยคุกคามที่เร่งด่วนที่สุดเพื่อสุขภาพโลกเนื่องจากความหลากหลายทางพันธุกรรมสูง การกลายพันธุ์บ่อยครั้ง และการมีอยู่ในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่น

ดังนั้นจึงมีความจำเป็นเร่งด่วนในการพัฒนาการแทรกแซงในวงกว้าง มีประสิทธิภาพ และเสริมสำหรับไวรัส

นาโนบอดี้ ซึ่งเป็นแอนติบอดีที่มีสายโพลีเปปไทด์เพียงสายเดียวแทนที่จะเป็นสองสาย ถูกผลิตขึ้นตามธรรมชาติในลามะ และเนื่องจากขนาดที่เล็กของพวกมัน สามารถกำหนดเป้าหมายแอนติเจนของไวรัสที่มีสัมพรรคภาพและการคัดเลือกสูง

นาโนบอดี้อาจเป็นสารต้านไวรัสที่คุ้มค่าและสามารถทำหน้าที่เป็นระบบต้นแบบในการศึกษาแอนติบอดี

เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิจัยได้พัฒนานาโนบอดี้ที่มีพลังพิเศษซึ่งสามารถป้องกัน SARS-CoV-2 ทุกชนิดที่เป็นสาเหตุของ COVID-19 รวมถึง Omicron ได้อย่างแข็งแกร่ง

"แอนติบอดีนาโนที่แปลกใหม่เหล่านี้สามารถเอาชนะปัญหาพื้นฐานที่ต้องเผชิญกับโมเลกุลขนาดใหญ่ เช่น แอนติบอดีของมนุษย์" ศ. Elizabeta Mukaetova-Ladinska ศาสตราจารย์ด้านจิตเวชศาสตร์วัยชราที่มหาวิทยาลัยเลสเตอร์ในสหราชอาณาจักรกล่าวกับ Medical News Today

"[ปัญหาเหล่านี้รวมถึง] การแทรกซึมเข้าไปในเนื้อเยื่อไม่ดีรวมทั้งเนื้องอกที่เป็นของแข็งและอุปสรรคเลือดสมองและการผูกมัดที่ไม่ดีหรือขาดหายไปกับบริเวณบนพื้นผิวของโมเลกุลบางชนิดซึ่งสามารถเข้าถึงได้อย่างเต็มที่โดยโมเลกุลที่มีขนาดเล็กกว่าเท่านั้น" เธอกล่าวเสริม

การศึกษาถูกตีพิมพ์ใน Cell Reports

ให้วัคซีน 'เก่ง' ลามะ

สำหรับการศึกษานี้ นักวิจัยสร้างภูมิคุ้มกันให้ลามะที่ชื่อ “วอลลี่” ด้วยโดเมนที่มีผลผูกพันตัวรับ SARS-CoV-2 (RBD) ซึ่งเป็นไวรัสที่เกาะติดกับโปรตีนในเซลล์ของมนุษย์เพื่อเข้าไปติดเชื้อ

จากนั้นพวกเขาก็เก็บตัวอย่างเลือดจาก Wally และทำภูมิคุ้มกันให้เขาอีกครั้งด้วยดีเด่นอีกสี่ตัวเป็นเวลาสองเดือนก่อนที่จะเก็บตัวอย่างเลือดครั้งที่สอง

ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการ ตัวอย่างเลือดที่สองแสดงความสัมพันธ์กับ SARS-CoV-2 RBD มากกว่าครั้งแรกนอกจากนี้ยังทำให้สายพันธุ์ SARS-CoV-2 ของ Wuhan-Hu-1 เป็นกลางควบคู่ไปกับตัวแปร alpha และ Lamba ที่น่าเป็นห่วง

นักวิจัยยังพบว่าเลือดจากตัวอย่างที่สองทำให้เป็นกลาง Beta, Delta และ SARS-CoV ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าตัวอย่างแรกถึง 6, 2.3 และ 9.3 เท่า

เมื่อใช้โปรตีโอมิกส์ นักวิจัยระบุ 100 นาโนบอดี้ที่มีความเกี่ยวข้องกับ SARS-CoV-2 สูง

นักวิจัยได้ทดสอบ 17 ของ nanobodies เหล่านี้ในห้าสายพันธุ์ SARS-CoV-2 รวมถึง Omnicron และไวรัสที่เกี่ยวข้องกับโรคซาร์สอีก 18 ตัวที่รู้จักกันในชื่อ sarbecoviruses

ในขณะที่นาโนบอดี้ทั้งหมดถูกผูกมัดอย่างแน่นหนากับตัวแปรทั้งหมด เจ็ดรายการแสดงกิจกรรมที่กว้างเป็นพิเศษและถูกผูกไว้กับไซต์เป้าหมายทั้งหมด

จากการทดสอบเพิ่มเติม นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าทั้งหมดยกเว้นหนึ่งใน 17 nanobodies เหล่านี้สามารถยับยั้ง SARS-CoV-2 และตัวแปรที่น่าเป็นห่วงในหลอดทดลองได้

ต่อไป นักวิจัยได้หลอมรวมนาโนบอดี้ที่มีศักยภาพและกว้างที่สุด 2 ตัวเพื่อแสดงให้เห็นถึงศักยภาพทางวิศวกรรมชีวภาพที่สูงพวกเขาเรียกโมเลกุลที่เป็นผลลัพธ์ว่า 'PiN-31' และสังเกตถึงความสามารถในการผูกมัดกับไวรัสที่มีลักษณะคล้ายโรคซาร์สสองส่วนพร้อมกันRBD ควบคู่ไปกับศักยภาพที่จะส่งผ่านทางสเปรย์จมูก

"ในการศึกษาพรีคลินิก เราได้แสดงให้เห็นว่า nanobody-Pin-31- ของเราสามารถป้องกันทั้งปอดและทางเดินหายใจส่วนบนจากการติดเชื้อได้"Yi Shi, PhD., ผู้ช่วยศาสตราจารย์แห่งภาควิชาชีววิทยาเซลล์และสรีรวิทยาแห่งมหาวิทยาลัย Pittsburgh ผู้เขียนนำการศึกษากล่าวกับ MNT

“[ข้อมูลของเราระบุ] ว่าการบำบัดด้วยการสูดดมโดยใช้นาโนบอดี้อาจลดการแพร่เชื้อให้น้อยที่สุดและน่าจะช่วยเสริมวัคซีนที่มีอยู่ได้” เขาอธิบาย

กลไกพื้นฐาน

เมื่อถูกขอให้อธิบายรายละเอียดเพิ่มเติมว่า llama nanobodies มีประสิทธิภาพในการต่อต้านไวรัสที่มีลักษณะคล้ายโรคซาร์สอย่างไร ดร.ชิ กล่าวว่า:

“นาโนบอดี้เหล่านี้มุ่งเป้าไปที่ไซต์ (ที่เรียกว่าเอพิโทป) อย่างมากบนโดเมนการจับตัวรับ (RBD) ที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีในหมู่ไวรัสที่มีลักษณะคล้ายโรคซาร์ส อีพิโทปเหล่านี้มีความสำคัญต่อสมรรถภาพของไวรัส ดังนั้นโดยปกติ พวกมันไม่สามารถกลายพันธุ์ได้ นั่นอธิบายได้ว่าทำไมนาโนบอดี้ของ pan-sarbecovirus สามารถป้องกันไวรัสที่มีลักษณะคล้ายโรคซาร์สในวงกว้าง ซึ่งรวมถึงสายพันธุ์ SARS-CoV-2 และ SARS-CoV-1” เขากล่าว

“เอพิโทปที่อนุรักษ์ไว้นั้นยากที่จะกำหนดเป้าหมายโดยนาโนบอดี้ เนื่องจากพื้นที่เหล่านี้มีขนาดเล็ก ยืดหยุ่น และแบนราบ อย่างไรก็ตาม nanobodies pan-sarbecovirus ที่เราค้นพบนั้นดูเหมือนจะมีการพัฒนาอย่างมากเพื่อให้ได้มาซึ่งความสามารถพิเศษในการผูกมัด”ดร.ชิกล่าวเสริม

นักวิจัยสรุปว่านาโนบอดี้แสดงให้เห็นว่าการรักษาในวงกว้างสามารถป้องกัน คุ้มราคา และสะดวกสบายสำหรับการระบาดในอนาคต

เมื่อถามถึงข้อจำกัดของการศึกษา ดร.ชิตั้งข้อสังเกตว่าพวกเขายังไม่ได้ประเมินประสิทธิภาพในร่างกายของนาโนบอดี้เขาตั้งข้อสังเกตว่านาโนบอดี้ควรจะเป็น 'มนุษย์' ก่อนการทดลองทางคลินิกซึ่งทีมของเขากำลังทำงานโดยใช้ซอฟต์แวร์ที่พัฒนาขึ้นใหม่ - "ลามานาด

ผลการรักษา

ดร.Shi ตั้งข้อสังเกตว่า nanobodies มีราคาไม่แพงเมื่อเทียบกับโมโนโคลนอลแอนติบอดี เนื่องจากสามารถผลิตได้อย่างรวดเร็วจากจุลินทรีย์เช่น E Coli และเซลล์ยีสต์นอกจากนี้ยังสามารถออกแบบทางวิศวกรรมชีวภาพเพื่อปรับปรุงการทำงานได้อีกด้วย

เขาเสริมว่านาโนบอดี้มีความเสถียรที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งหมายความว่าพวกมันสามารถหลีกเลี่ยงปัญหาสายโซ่เย็นที่เกี่ยวข้องกับวัคซีน mRNA และกระจายไปทั่วโลกอย่างเท่าเทียมกันมากขึ้น

ดร.Shi อธิบายเพิ่มเติมว่า nanobodies ที่เสถียรสามารถต้านทานการทำให้เป็นละอองได้ ซึ่งหมายความว่าพวกมันสามารถเข้าถึงปอดได้โดยการสูดดม ลดขนาดยาที่ต้องการลงอย่างมากและลดต้นทุนการรักษา

ดร.Mukaetova-Ladinska ตั้งข้อสังเกตว่านาโนบอดี้สามารถผลิตได้อย่างสม่ำเสมอมากกว่าโมโนโคลนัลหรือโพลีโคลนอลแอนติบอดี เนื่องจากมีการทำซ้ำในสภาพห้องปฏิบัติการจากดีเอ็นเอโคลนอลเธอตั้งข้อสังเกตว่าโมโนโคลนอลแอนติบอดีสามารถผ่านการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมซึ่งนำไปสู่ความแปรปรวนแบบแบทช์ต่อแบทช์

อย่างไรก็ตาม เธอเสริมว่า nanobodies อาจมีศักยภาพในการรักษาที่กว้างขึ้น เนื่องจากสามารถข้ามอุปสรรคเลือดสมองและโต้ตอบกับเซลล์ประสาทได้โดยตรงนอกจากนี้ยังอาจใช้เพื่อรักษาสภาพเช่น glioblastoma และโรคอัลไซเมอร์

ทุกประเภท: บล็อก