Иммунные молекулы лам могут нейтрализовать штаммы коронавируса

Коронавирусы являются одной из наиболее актуальных угроз глобальному здравоохранению из-за их высокого генетического разнообразия, частых мутаций и присутствия в густонаселенных районах.

Таким образом, существует настоятельная необходимость в разработке широких, эффективных и взаимодополняющих мер по борьбе с вирусами.

Нанотела, антитела с одной полипептидной цепью вместо двух, естественным образом вырабатываются у лам и, благодаря своим небольшим размерам, могут нацеливаться на вирусные антигены с высоким сродством и селективностью.

Таким образом, нанотела могут быть экономически эффективным противовирусным агентом и могут служить модельной системой для изучения антител.

Недавно исследователи разработали сверхмощное нанотело, которое может обеспечить сильную защиту от каждого варианта SARS-CoV-2, вызывающего COVID-19, включая Omicron.

«Эти новые наноантитела преодолевают фундаментальные проблемы, с которыми сталкиваются большие молекулы, такие как человеческие антитела», — сказала профессор Элизабета Мукаетова-Ладинска из Университета Лестера в Соединённом Королевстве. «В том числе, плохое проникновение в ткани, включая солидные опухоли и гематоэнцефалический барьер, а также плохое или отсутствующее связывание с областями на поверхности некоторых молекул, которые полностью доступны только молекулам меньшего размера», — добавила она.

Для исследования учёные иммунизировали ламу по имени Уолли рецептор-связывающим доменом SARS-CoV-2 (RBD) — коротким всплеском на вирусе, который прикрепляется к белкам на клетках человека, чтобы проникнуть и заразить их.

Затем они собрали образец крови у Уолли и повторно иммунизировали его четырьмя дополнительными бустерами в течение двух месяцев, прежде чем взять второй образец крови.

В лабораторных тестах второй образец крови показал большее соопротивление к SARS-CoV-2 RBD, чем первый. Он также нейтрализовал штамм SarS-CoV-2 Wuhan-Hu-1 наряду с вариантами alpha и Lamba, вызывающими серьёзную озабоченность.

Исследователи также обнаружили, что кровь из второго образца нейтрализовала бета, дельта и SARS-CoV более эффективно в 6; 2,3 и 9,3 раза, чем первый образец.

Используя протеомику, исследователи затем идентифицировали 100 нанотел и протестировали 17 из них на пяти вариантах SARS-CoV-2, включая Omnicron и 18 других вирусов, связанных с SARS, известных как сарбековирусы.

В то время как все нанотела были тесно связаны со всеми вариантами, семь демонстрировали исключительно широкую активность и были связаны со всеми целевыми вирусами.

Из дальнейших тестов исследователи отметили, что все, кроме одного из этих 17 нанотел, мощно ингибировали SARS-CoV-2 и варианты, вызывающие беспокойство in vitro.

Затем исследователи объединили два самых мощных нанотела широкого спектра действия, чтобы продемонстрировать их высокий биоинженерный потенциал. Они назвали полученную молекулу «PiN-31» и отметили её способность одновременно связываться с двумя областями RBD SARS-подобных вирусов, наряду с её потенциалом для доставки с помощью назального спрея.

«В доклиническом исследовании мы показали, что наше нанотело - PiN-31 - может защитить как лёгкие, так и верхние дыхательные пути от инфекции», — сказал MNT И Ши, доктор философии, доцент кафедры клеточной биологии и физиологии в Университете Питтсбурга, ведущий автор исследования.«Наши данные показывают, что ингаляционная терапия на основе нанотел может минимизировать передачу вирусов и, вероятно, дополняет существующую вакцину», — пояснил он.