Znajdź zawartość

U osoby, która przed 17 laty chorowała na SARS znaleziono przeciwciała, które wydają się blokować koronawirusa SARS-CoV-2. Jeśli wstępne badania się potwierdzą, może to pomóc w walce z nowym patogenem. Głównymi autorami odkrycia są profesor David Veesler z Wydziału Medycyny University of Washington oraz Davide Corti z firmy Humabs Biomed SA, która należy do Vir Biotechnology. Obecnie w Vir Biotechnology trwają intensywne badania nad wspomnianym przeciwciałem, nazwanym S309, których celem ma być dopuszczenie go do testów klinicznych. Na razie, o czym dowiadujemy się z opublikowanego w Nature artykułu Cross-neutralization of SARS-CoV and SARS-CoV-2 by a human monoclonal antibody, wiadomo jedynie, że podczas testów laboratoryjnych S309 wiąże się z proteiną S koronawirusa i w ten sposób uniemożliwia mu zainfekowanie komórki. Wciąż musimy wykazać, że to przeciwciało chroni żywy organizm, czego jeszcze nie zrobiliśmy, mówi profesor Veesler. Wyjątkowość prac laboratorium Veeslera polega na tym, że nie pracuje ono na materiale od osób chorych na COVID-19, a na materiale od osoby, która była chora w 2003 roku. To pozwoliło nam na bardzo szybki postęp w porównaniu z innymi grupami naukowymi, wyjaśnia uczony. U badanego pacjenta w limfocytach pamięci, które powstają podczas zakażenia patogenem, znaleziono wiele przeciwciał monoklonalnych. Limfocyty pamięci zapamiętują patogen, z którym się już w przeszłości zetknęły i bronią organizmu przed powtórnym zarażeniem. Czasami taka pamięć działa przez całe życie. Fakt, że organizm zapamiętał SARS przez 17 lat daje nadzieję, że po zetknięciu się z nowym koronawirusem lub po zaszczepieniu, będziemy przez długi czas chronieni przed chorobą. Dzięki szczegółowym badaniom wiemy już, że S309 neutralizuje SARS-CoV-2 łącząc się z tym regionem proteiny S, który jest identyczny u patogenów z podrodzaju sarbecovirus, do którego należą koronawirusy SARS. W zidentyfikowania nowego przeciwciała brali też udział naukowcy z Instytutu Pasteura i Uniwersytetu w Lugano. « powrót do artykułu

Amerykańscy naukowcy opracowali lek, który może - ich zdaniem - powstrzymać zakażenie dowolnym szczepem wirusa grypy. Preparat, składający się ze specjalnie dobranej mieszanki przeciwciał, może całkowicie zmienić nasze podejście do leczenia tej groźnej, choć często lekceważonej infekcji. Do odkrycia wyjątkowej mikstury doszło... przypadkiem. Jej autorzy planowali początkowo stworzenie leku, który byłby w stanie zneutralizować możliwie wiele różnych odmian słynnego wirusa H5N1, odpowiedzialnego za "ptasią grypę". Dopiero dalsze testy wykazały, że opracowany preparat jest w stanie unieszkodliwić wszystkie najważniejsze szczepy wirusa odpowiedzialnego za grypę, także te atakujące powszechnie ludzi. Głównym składnikiem innowacyjnego produktu są tzw. przeciwciała monoklonalne - białka identyczne z proteinami wytwarzanymi przez nasze organizmy w celu unieszkodliwiania ciał obcych, lecz uzyskiwane w warunkach laboratoryjnych. Do stworzenia leku wykorzystano ściśle wyselekcjonowane rodzaje przeciwciał, wiążące jedno z kluczowych białek wirusa grypy. Przeprowadzony eksperyment nie był pierwszą próbą wykorzystania przeciwciał monoklonalnych do walki z grypą. Dotychczasowe doświadczenia polegały jednak na stosowaniu białek wiążących elementy zewnętrznej warstwy cząstek wirusowych, co zapewniało łatwy dostęp do molekuł stanowiących cel terapii, lecz wiązało się z ryzykiem utraty skuteczności leku. Niepowodzenia wcześniejszych prób były związane z ogromną zmiennością genetyczną wirusa grypy. Prowadziła ona do licznych mutacji, przez co białka na powierzchni patogenu przybierały inny kształt, uniemożliwiając przeciwciałom ich związanie. Nowe podejście do problemu polegało na stworzeniu przeciwciał wiążących struktury umieszczone w głębszych warstwach otoczki wirusa. Ponieważ ich zmienność jest wielokrotnie niższa, składniki leku dawały znacznie większą szansę na skuteczne unieszkodliwienie patogenu. Opracowany preparat przeszedł już wstępne testy na zwierzętach. Wykazały one, że myszy poddane terapii przeżywały kontakt z dawką wirusa uznawaną za śmiertelną. Co więcej, leczenie dawało efekty nawet wtedy, gdy wdrażano je dopiero po trzech dniach od zakażenia, a badacze, pomimo licznych prób, nie zdołali wytworzyć ani jednego szczepu wirusa zdolnego do wywołania choroby u zwierząt poddawanych leczeniu. Ogromne zapotrzebowanie na lek zdolny do zwalczania wirusa grypy sprawia, że pierwsze testy kliniczne opracowanej mieszanki mogą zostać uruchomione już w ciągu dwóch-trzech lat. Tak przynajmniej twierdzi jeden z jej odkrywców, dr Wayne Marasco, pracownik Szkoły Medycznej Uniwersytetu Harvarda. Czy ma rację? Przekonamy się już niedługo.

Zespół z Georgia Health Sciences University (GHSU) opracował metodę na ograniczenie zdolności komórek nowotworu do reperowania śmiertelnych uszkodzeń DNA wywołanych radioterapią. Można w ten sposób zwiększyć skuteczność napromienienia, ograniczając przy tym skutki uboczne. Radioterapia to wspaniała metoda, problemem są efekty uboczne. Uważamy, że [nasz wynalazek] to metoda na wywołanie śmierci tej samej liczby komórek nowotworowych mniejszą dawką promieniowania lub użycie tej samej dawki i być może wyleczenie pacjenta, który wcześniej nie miał szans na wyzdrowienie - tłumaczy dr William S. Dynan. Napromienianie powoduje rozpad podwójnej helisy DNA. Ponieważ jednak z różnym poziomem promieniowania stykamy się praktycznie wszędzie - od jedzenia po powietrze i glebę - wszystkie komórki, w tym nowotworowe, dysponują mechanizmami zapobiegającymi śmiertelnemu rozbiciu DNA. Naukowcy z GHSU przezwyciężyli te naturalne mechanizmy, opakowując przeciwciała folanami, które z łatwością dostają się do większości komórek, zwłaszcza nowotworowych. Sporo komórek nowotworowych, w tym badanych przez Amerykanów komórek raka płuc, dysponuje dużą liczbą receptorów folanów, przez co to do nich trafia gros "ładunku". Wcześniej badania nad ograniczeniem szkodliwości radioterapii koncentrowały się na receptorach na powierzchni. Dynanowi zależało jednak na stworzeniu konia trojańskiego o bardziej bezpośrednim działaniu. Akademicy połączyli fragment przeciwciała ScFv 18-2 z folanami. Po związaniu z receptorem folanowa główka opakowania nakierowuje się na jądro komórkowe. Zmiana warunków chemicznych we wnętrzu komórki prowadzi do rozerwania wiązania między ScFv 18-2 a folanem, dzięki czemu przeciwciało może zaatakować regulatorowy region kinazy białkowej zależnej od DNA - enzymu przeprowadzającego naprawę uszkodzeń DNA. Łączymy docelową molekułę z transporterem - tłumaczy Dynan. Strategia ta obiera na cel jeden z kluczowych enzymów, dlatego naprawa staje się trudniejsza - uzupełnia Shuyi Li. Naukowy duet podkreśla, że w ten sposób bezpośrednio do komórek nowotworowych można dostarczyć dowolną ilość i liczbę leków. W przyszłości panowie zamierzają poszukać innych punktów dostępu do komórek oraz najskuteczniejszych form opakowania. Ponieważ zakończył się etap badań na hodowlach komórkowych, teraz rozpoczną się eksperymenty na zwierzętach. Podejście Dynana i Li naśladuje endocytozę. Pozwala ona na przetransportowanie do komórki np. białek, które ze względu na rozmiary nie dostałyby się tu inną drogą, muszą więc polegać na tworzeniu się wakuol.

Choć niektóre eksperymentalne szczepionki przeciw wirusowi HIV pozwalają na wytworzenie znacznej ilości przeciwciał, ich skuteczność jest znikoma. Przyczyna tego zjawiska pozostawała nieznana, lecz teraz, dzięki badaniom przeprowadzonym przez badaczy z Kalifornijskiego Instytutu Technologii (Caltech) zidentyfikowano możliwy mechanizm odpowiedzialny za słabe działanie leków. Zdaniem naukowców z Caltech, przyczyną niepowodzeń jest budowa przeciwciał wytwarzanych przez nasze organizmy. Cząsteczki te są najprawdopodobniej zbyt małe, by skutecznie zneutralizować wirusa i uniemożliwić mu skuteczne zakażenie komórek. Typowa cząsteczka przeciwciała przypomina swoim kształtem literę Y. Dwa końce molekuły, oddalone od siebie o ok. 15 nm, odpowiadają za wiązanie antygenów (czyli np. białek wirusowych), zaś trzeci odpowiada za aktywację kolejnych etapów odpowiedzi immunologicznej. Należy przy tym zaznaczyć, że aktywacja reakcji odpornościowej jest znacznie silniejsza po związaniu antygenu przez oba odpowiedzialne za to fragmenty, niż wtedy, gdy uda się to tylko jednemu z nich. W toku ewolucji HIV przybrał unikalną budowę. Na powierzchni pojedynczej cząstki wirusowej znajduje się zaledwie 15 kompleksów białkowych wysuniętych na tyle daleko, by możliwe było jej związanie przez przeciwciała (dla porównania, wirus grypy ma takich cząsteczek ok. 400). Oznacza to, że są one oddalone od siebie tak bardzo, że pojedyncze przeciwciało nie jest w stanie związać dwóch molekuł naraz. Prof. David Baltimore, laureat Nagrody Nobla za badania nad wirusami, ocenia uzyskane rezultaty: reakcja na to noworozpoznane wyzwanie będzie trudna, ponieważ zidentyfikowano nieodłączne ograniczenie efektywności praktycznie wszystkich naturalnych przeciwciał skierowanych przeciwko HIV. Bez wątpienia jest to bardzo istotna informacja dla badaczy pracujących nad opracowaniem skutecznej szczepionki chroniącej przed tym niezwykle groźnym patogenem.

Nowy typ immunoterapii, umożliwiający natychmiastową aktywację układu odpornościowego, został zaprezentowany przez naukowców z instytutu Scripps. Autorzy pomysłu liczą, że pomoże on w leczeniu takich chorób, jak nowotwory oraz AIDS. Opracowana metoda eliminuje wiele wad typowych szczepionek, na czele z ich opóźnionym działaniem, wynikającym z konieczności uruchomienia mechanizmów niezbędnych do wytworzenia odporności. Oznacza to, że lek stworzony na bazie nowej techniki mógłby działać nie tylko profilaktycznie, lecz nawet leczniczo u osobników chorych. Pomysł badaczy z instytutu Scripps polega na wykorzystaniu przeciwciał - białek wytwarzanych przez nasz układ odpornościowy w celu wiązania ściśle określonych molekuł, występujących np. na powierzchni mikroorganizmów. Są one poddawane modyfikacji za pomocą "adaptera" - cząsteczki dopasowującej kształt przeciwciał do molekuł przeznaczonych do neutralizacji i zniszczenia. Aby doszło do uruchomienia reakcji organizmu, konieczne jest , prócz "adaptera", użycie adjuwantu - substancji przestawiającej układ odpornościowy w stan "podwyższonej gotowości". Przypomina on nieco łagodny stan zapalny i umożliwia organizmowi odpowiednią reakcję na kompleks przeciwciało-adapter. Skuteczność opracowanego rozwiązania sprawdzono na myszach, którym wszczepiano dwa rodzaje nowotworu: czerniaka złośliwego oraz raka jelita grubego. Eksperymentatorzy podali zwierzętom adjuwant, a po uruchomieniu reakcji organizmu wstrzyknięto także "adaptery". Efektem było gwałtowne zmniejszenie guzów, które u zwierząt z grupy nieleczonej (bądź leczonej tylko jednym z dwóch składników szczepionki) rosły nadal. Jak oceniają autorzy wynalazku, może on posłużyć przede wszystkim w sytuacjach, w których konieczna jest szybka reakcja organizmu na zagrożenie. Oznacza to np. możliwość wykorzystania jej do leczenia pacjentów chorych na nowotwory, AIDS lub wyjątkowo groźne przypadki grypy, a także do neutralizacji toksyn, np. w razie ataku terrorystycznego. O swoim odkryciu badacze z instytutu Scripps informują na łamach czasopisma Proceedings of the National Academies of Science.

Europejscy badacze zaprezentowali nową metodę wykonywania zdjęć ultrasonograficznych (USG). Wykorzystuje ona mikroskopijne pęcherzyki wypełnione gazem, posiadające zdolność swoistego wiązania się z komórkami nowotworowymi. Technologia umożliwia znaczne zwiększenie precyzji i wiarygodności wykrywania guzów. Powszechnie wiadomo, że im szybciej wykryty jest nowotwór, tym większa jest szansa pacjenta na przeżycie i szybki powrót do zdrowia. Jednym z podstawowych problemów onkologii jest jednak brak skutecznych i łatwo dostępnych metod pozwalających na wykrycie zmian na wczesnym etapie rozwoju. Być może opracowana właśnie technologia pozwoli na poprawę sytuację chorych. Zaprezentowana technika wykorzystuje ultradźwięki - fale o częstotliwości wyższej od fal dźwiękowych, posiadające zdolność do penetracji ludzkich tkanek. Analiza sygnału powstającego w wyniku odbicia od wewnętrznych struktur organizmu pozwala na stworzenie mapy ich rozmieszczenia, która wizualizowana jest najczęściej w postaci czarno-białego obrazu podobnego do zdjęcia zamieszczonego na górze tej notki. Aby zwiększyć czułość niektórych badań obrazowych (np. tomografii komputerowej), często stosuje się tzw. kontrast, czyli cząsteczki silnie odróżniające się od otaczających tkanek i pozwalające na precyzyjną ich lokalizację. Przyjmują one kilka form, mogą np. wypełniać całe światło naczynia krwionośnego i pozwalać na zbadanie jego kształtu lub wychwytywać wyłącznie określone struktury w organizmie, umożliwiając tym samym ustalenie ich położenia. Zaproponowana metoda pasuje do drugiego z opisywanych modeli. Prace nad urządzeniem były finansowane przez Unię Europejską w ramach projektu TAMIRUT (ang. targeted micro-bubbles and remote ultrasound transduction - celowane mikropęcherzyki i zdalna transdukcja ultradźwięków). Sercem technologii są mikroskopijne bańki wypełnione gazem, do których przyłączone są przeciwciała - cząsteczki zdolne do wybiórczego wiązania określonych molekuł. Na potrzeby przedsięwzięcia zastosowano przeciwciała wychwytujące białka powierzchniowe występujące na komórkach nowotworowych. Dzięki temu, że przeciwciała wyszukują i selektywnie wiążą komórki guza, możliwe jest uzyskanie dużego ich skupienia w jednym miejscu. Pęcherzyki gazu zamknięte w bańkach także odgrywają istotną rolę w diagnostyce, gdyż doskonale powstrzymują rozchodzenie się fal ultradźwiękowych wewnątrz tkanki. Pozwala to na precyzyjne wykrycie komórek wykazujących produkcję patologicznego białka. Badania wskazują, że techologia działa poprawnie, lecz jej czułość wciąż nie zadowala jej autorów. Celem kolejnych eksperymentów będzie optymalizacja emisji ultradźwięków oraz zbierania i analizy danych, dzięki czemu możliwe będzie uzyskanie bardziej wiarygodnych danych oraz większej czułości analizy. Jak tłumaczy Alessandro Nencioni, badacz zaangażowany w projekt TAMIRUT, naszym ostatecznym celem jest eliminacja lub znaczne ograniczenie problemu wyników fałszywie negatywnych [tzn. niewykrywania guzów tam, gdzie one są - red.]. Umożliwiłoby to stworzenie drugiego poziomu kontroli obok testowania krwi. [Nasza technologia] jest czuła, swoista i umożliwia badanie całego organu, co jest niemożliwe przy zastosowaniu biopsji. Zanim metoda zostanie dopuszczona do rutynowego stosowania w warunkach klinicznych, niezbędna będzie seria żmudnych testów oceniających jej skuteczność i przydatność. Oznacza to, że miną jeszcze co najmniej trzy lata, zanim doczekamy się upowszechnienia dzieła badaczy skupionych wokół TAMIRUT.

Specjaliści z Uniwersytetu w Edynburgu informują o opracowaniu prostej i skuteczniej technologii, która pozwoli na znacznie obniżenie kosztów produkcji wielu nowoczesnych leków. Metoda ma zastosowanie podczas produkcji leków wytwarzanych w żywych komórkach (chodzi głównie o białka terapeutyczne). Istotnym problemem podczas takiego procesu jest następujący po pewnym czasie spadek wydajności syntezy związany z obecnością martwych komórek w naczyniu hodowlanym. Pracujący na szkockiej uczelni naukowcy opracowali prostą metodę, która pozwala na ich usunięcie. Technologia opiera się na zastosowaniu przeciwciał (immunoglobulin) - białek zdolnych do wiązania się w sposób wybiórczy wyłącznie z określonymi cząsteczkami. W opisywanym eksperymencie użyto przeciwciał skierowanych przeciwko molekułom obecnym na powierzchni martwych i obumierających komórek. Do immunoglobulin przyłączone zostały metalowe grudki pozwalające na ich wydobycie za pomocą magnesu. Usuwanie martwych komórek jest banalnie proste. Do naczynia hodowlanego dodaje się przeciwciał, a następnie, po okresie inkubacji (oczekiwania na związanie przeciwciał z powierzchnią martwych komórek) przykłada się magnes, który pozwala na usunięcie niepożądanych komórek z płytki hodowlanej. Jak tłumaczy prof. Chris Gregory, jeden z badaczy pracujący nad opracowaniem tej metody, właściwie naśladujemy to, co dzieje się w ciele, gdy wyspecjalizowane komórki "zmiatające" usuwają martwe i nieprawidłowo funkcjonujące komórki. Gdy nie zostają one usunięte, wpływa to negatywnie na zachowanie pozostałych. Autorzy technologii informują, że jej zastosowanie pozwala na zwiększenie wydajności produkcji pożądanego białka nawet o ponad sto procent. Pozwala ona także na uniknięcie wielu innych zabiegów, które są znacznie bardziej szkodliwe dla zdrowych komórek. W celu wdrożenia metody do zastosowania w przemyśle założono firmę, nazwaną Immunosolv. Jej działalność została doceniona przez przedstawicieli szkockiej nauki, którzy wsparli ją finansowo nagrodami w ramach dwóch konkursów: Scottish Enterprise's Proof of Concept Programme oraz SMART Award.