Sitemap
在 Pinterest 上分享
研究人员发现,来自美洲驼的“超级免疫”纳米抗体可以提供针对导致 COVID-19 和类似疾病的病毒的保护。Karl-Josef Hildenbrand/图片联盟来自Getty Images
  • 研究人员发现,来自美洲驼的免疫分子可以中和所有导致 COVID-19 的 SARS-CoV-2 菌株,包括 Omicron。
  • 他们指出,这些分子便宜、易于生产且可修改。
  • 虽然还需要更多的研究,但这些分子显示出作为一种广泛的保护性、成本效益和方便的治疗未来爆发的前景。

冠状病毒是其中一种最紧迫的威胁由于其高度的遗传多样性、频繁的突变以及在人口稠密地区的存在,对全球健康产生了影响。

因此,迫切需要开发针对病毒的广泛、有效和互补的干预措施。

纳米抗体是具有一条多肽链而不是两条多肽链的抗体,在美洲驼中自然产生,并且由于它们的体积小,可以以高亲和力和选择性靶向病毒抗原。

因此,纳米抗体可能是一种具有成本效益的抗病毒剂,可以作为研究抗体的模型系统。

最近,研究人员开发了一种超强效纳米抗体,可以对导致 COVID-19 的所有 SARS-CoV-2 变体(包括 Omicron)提供强有力的保护。

“这些新颖的纳米抗体克服了大分子(如人类抗体)所面临的基本问题,”教授。英国莱斯特大学老年精神病学教授 Elizabeta Mukaetova-Ladinska 告诉《今日医学新闻》。

“[这些问题包括] 对包括实体瘤和血脑屏障在内的组织的渗透性差,以及与某些分子表面区域的结合差或缺乏结合,这些区域只有较小尺寸的分子才能完全接近,”她补充道。

该研究发表在《细胞报告》上。

免疫“沃利”骆驼

在这项研究中,研究人员用 SARS-CoV-2 受体结合域 (RBD) 对一只名为“Wally”的美洲驼进行了免疫接种,RBD 是病毒上附着在人体细胞蛋白质上以进入并感染它们的短刺。

然后,他们从 Wally 那里采集了一份血样,并用另外四种加强剂对他进行了两个月的重新免疫,然后再采集了第二份血样。

在实验室测试中,第二份血液样本对 SARS-CoV-2 RBD 的亲和力高于第一份。它还中和了 SARS-CoV-2 的武汉-Hu-1 株以及关注的 alpha 和 Lamba 变体。

研究人员还发现,第二个样本的血液中和 Beta、Delta 和 SARS-CoV 的效率比第一个样本高 6、2.3 和 9.3 倍。

使用蛋白质组学,研究人员接下来确定了 100 种对 SARS-CoV-2 具有高亲和力的纳米抗体。

研究人员在五种 SARS-CoV-2 变体上测试了其中的 17 种纳米抗体,包括 Omnicron 和其他 18 种与 SARS 相关的病毒,称为 sarbecovirus。

虽然所有纳米抗体都与所有变体紧密结合,但有七种表现出异常广泛的活性并与所有目标位点结合。

从进一步的测试中,研究人员指出,除了这 17 种纳米抗体中的一种之外,其他所有纳米抗体都在体外有效抑制了 SARS-CoV-2 和关注的变体。

接下来,研究人员融合了两种最有效和广谱的纳米抗体,以展示它们的高生物工程潜力。他们将产生的分子称为“PiN-31”,并注意到它能够同时结合到 SARS 样病毒的两个区域。RBD,以及它通过鼻喷雾剂输送的潜力。

“在一项临床前研究中,我们已经证明我们的纳米抗体——PiN-31——可以保护肺部和上呼吸道免受感染,”该研究的主要作者、匹兹堡大学细胞生物学和生理学系助理教授石毅博士告诉 MNT。

“[我们的数据表明]基于纳米抗体的吸入疗法可以最大程度地减少传播,并且可能是对现有疫苗的补充,”他解释说。

底层机制

当被要求更详细地解释美洲驼纳米抗体如何有效对抗 SARS 样病毒时,Dr.石 说道:

“这些纳米抗体强烈靶向受体结合域 (RBD) 上的位点(所谓的表位),这些位点在 SARS 样病毒中高度保守。这些表位对于病毒适应性很重要,因此通常它们不会发生突变。这就解释了为什么泛sarbecovirus纳米抗体可以抵御大范围的SARS样病毒,包括SARS-CoV-2变体和SARS-CoV-1,”他说。

“保守的表位很难被纳米抗体靶向,因为这些区域小、柔韧且平坦。然而,我们发现的泛沙贝病毒纳米抗体似乎经过高度进化以获得非凡的结合能力,”博士。石补充道。

研究人员得出的结论是,纳米抗体有望成为未来爆发的广泛保护性、成本效益和方便的治疗方法。

当被问及这项研究的局限性时,Dr.Shi指出,他们尚未评估纳米抗体的体内功效。他指出,理想情况下,纳米抗体应该在临床试验之前“人性化”,他的团队正在通过他们新开发的软件进行这项工作——“拉马纳德。”

治疗影响

博士。Shi 指出,与单克隆抗体相比,纳米抗体的制造成本低廉,因为它们可以从大肠杆菌和酵母细胞等微生物中快速生产。它们也可以进行生物工程以改善功能。

他补充说,纳米抗体在室温下是稳定的,这意味着它们可以避免与 mRNA 疫苗相关的冷链问题,并在全球范围内更公平地分布。

博士。Shi进一步解释说,稳定的纳米抗体可以抵抗雾化,这意味着它们可以通过吸入到达肺部,从而大大降低了所需的剂量并降低了治疗成本。

博士。Mukaetova-Ladinska 指出,纳米抗体也可以比单克隆或多克隆抗体更稳定地生产,因为它们是在实验室条件下从克隆 DNA 复制而来的。她指出,相比之下,单克隆抗体会发生遗传漂变,从而导致批次间的变异。

然而,她补充说,纳米抗体也可能具有更广泛的治疗潜力,因为它们可以穿过脑血屏障并直接与神经元细胞相互作用。它们还可用于治疗胶质母细胞瘤和阿尔茨海默病等疾病。

所有类别: 博客