Znajdź zawartość

Naukowcy z Narodowych Instytutów Zdrowia (NIH) wyizolowali zestaw obiecujących niewielkich przeciwciał, nanoprzeciwciał, przeciwko SARS-CoV-2, które zostały wytworzone przez organizm lamy imieniem Cormac. Wstępne eksperymenty pokazują, że przynajmniej jedno z tych przeciwciał – NIH-CoVnb-112 – może zapobiegać infekcji wirusem SARS-CoV-2 poprzez przyczepianie się do białka szczytowego (białka S). To jednak nie wszystko. Wydaje się, że przeciwciało to działa równie dobrze w płynie jak i w aerozolu, co z kolei wskazuje, że może być efektywne po inhalacji. Odkrycia dokonali naukowcy pracujący pod kierunkiem neurologów Thomasa J. „T.J.” Esparzy oraz Davida L. Brody'ego z Narodowego Instytut Chorób Neurologicznych i Udarów (NINDS, National Institute of Neurological Disorders and Stroke). Od wielu lat TJ i ja pracujemy nad użyciem przeciwciał do poprawienia technik obrazowania mózgu. Gdy doszło do pandemii, dołączyliśmy do walki z niż. Mamy nadzieję, że odkryte przez nas przeciwciała mogą być wysoce efektywne i elastyczne, pomagając w walce z pandemią koronawirusa, mówi Brody. Nanoprzeciwciała to niewielkie białka, które posiadają wszystkie strukturalne i funkcjonalne właściwości ciężkich konwencjonalnych przeciwciał. Są one naturalnie wytwarzane przez układ odpornościowy wielbłądowatych. Charakteryzuje je niewielki ciężar cząsteczkowy, wynoszący 1/10 standardowych przeciwciał. Dzieje się tak, gdyż nanoprzeciwciała wyizolowane w laboratorium to rodzaj swobodnych końcówek ciężkich protein stanowiących szkielet typowych ludzkich przeciwciał IgG. Końcówki te odgrywają kluczową rolę w walce z patogenami. To one rozpoznają wirusy czy bakterie. Jako, że nanoprzeciwciała są bardziej stabilne oraz tańsze i łatwiejsze w uzyskaniu niż standardowe przeciwciała, coraz więcej naukowców pracuje nad ich praktycznym wykorzystaniem. Na przykład przed kilku laty wykazano, że odpowiednio przystosowane do organizmu człowieka nanoprzeciwciała mogą bardziej efektywnie zwalczać autoimmunologiczną formę zakrzepowej plamicy małopłytkowej niż dotychczas stosowane terapie. Od początku pandemii kilka zespołów naukowych pracowało nad przeciwciałami lam przeciwko SARS-CoV-2. Uczeni z NINDS wykorzystali inną strategię niż pozostałe zespoły. Białko S wirusa SARS-CoV-2 działa jak klucz. Przyczepia się do enzymu konwertazy angiotensyny typu 2 (ACE2) i otwiera wirusowi drogę do zainfekowania komórki. Opracowaliśmy metodę izolowania nanoprzeciwciał, które blokują infekcję poprzez pokrywanie białka S, przez co uniemożliwiają mu dołączenie się do ACE2, wyjaśnia Esparza. Aby uzyskać przeciwciała naukowcy w ciągu 28 dni pięciokrotnie wstrzyknęli Cormacowi oczyszczoną wersję białka S SARS-CoV-2. Po przetestowaniu setek przeciwciał pobranych od lamy, uczeni znaleźli 13 najbardziej obiecujących. Wstępne eksperymenty wskazują, że jedno z nich – NIH-CoVnb-112 – może działać bardzo dobrze. Badania w laboratorium wykazały, że to nanoprzeciwciało wiąże się z receptorem ACE2 od 2 do 10 razy silniej niż nanoprzeciwciała uzyskane w innych laboratoriach. Co więcej, najprawdopodobniej NIH-CoVnb-112 wiąże się dokładnie z tymi miejscami w białku S, które są konieczne do jego powstrzymania przed połączeniem się z ACE2. W czasie badań laboratoryjnych wykazano też, że nowe przeciwciało może efektywnie zapobiegać zakażeniu. Naukowcy genetycznie zmodyfikowali niegroźnego „pseudowirusa” tak, by wykorzystywał on białko S do przyczepiania się do receptorów ACE2 ludzkich komórek. Zaobserwowano, że stosunkowo niewielka ilość NIH-CoVnb-112 zapobiegała infekcji w warunkach laboratoryjnych. Co więcej, działanie było równie skuteczne, gdy przeciwciała podawano w spreju. Jedną z najbardziej ekscytujących właściwości nanoprzeciwciał jest fakt, że mogą być one używane w aerozolach, pokrywając płuca i drogi oddechowe, cieszy się doktor Brody. Przed nami jeszcze dużo pracy, ale wstępne wyniki są obiecujące. Dzięki pomocy NIH szybko posuwamy się do przodu. W przyszłości będziemy sprawdzali, czy przeciwciała te mogą być bezpiecznym i skutecznym sposobem zapobiegania COVID-19. Współpracujący z nami naukowcy sprawdzają zaś, czy te nanoprzeciwciała mogą posłużyć do stworzenia tanich i dokładnych testów, dodaje Esparza. Ze szczegółami badań można zapoznać się w artykule High affinity nanobodies block SARS-CoV-2 spike receptor binding domain interaction with human angiotensin converting enzyme opublikowanym na łamach Scientific Reports. « powrót do artykułu