Amarengo

Articles and news

Lamy-Ano, Lamy-by nám mohly pomoci v boji s Covidem-19

před miliony let, nějaký neznámý společný předek dnešních Lam, velbloudů a alpak podstoupil neobvyklou genetickou mutaci. Tato evoluční náhoda dala Lam a jejich příbuzným podivný typ protilátky, kterou nemají žádní jiní savci—což by překvapivě mohlo nakonec pomoci v boji proti Covid-19. V pondělí v časopise Nature Structural & Molecular Biology vědci z Institutu Rosalind Franklin a Oxfordské univerzity informovali o objevu dvou protilátek Lamy, nazývaných také nanobodies, které by mohly zabránit viru, který způsobuje Covid-19 v infikování lidských buněk.

„ty mohou blokovat-blokují docela silně-interakci mezi virem a lidskou buňkou,“ říká Ray Owens, profesor molekulární biologie na Oxfordské univerzitě a jeden z hlavních autorů studie. „V podstatě neutralizují virus.“

stejně jako všechny protilátky mají nanobodies, které Owens a jeho tým vyvinuli, schopnost rozpoznat a připojit se ke konkrétnímu místu na konkrétním proteinu—v tomto případě takzvané spike proteiny, které pokrývají povrch nového koronaviru. Když tyto hroty zapadnou na ACE2, protein, který sedí na vnější straně mnoha lidských buněk, koronavirus může vstoupit a infikovat tyto buňky. Li, nicméně, spike proteiny jsou blokovány v navázání na ACE2, virus se bude vznášet neškodně, neschopný napadnout.

většina druhů, včetně lidí, vytváří velmi podobné protilátky. Typicky, protilátky vyvinuté pro lékařské ošetření jsou nejprve produkovány u laboratorních zvířat, jako jsou králíci, poté izolovány a geneticky upraveny tak, aby se více podobaly lidským protilátkám. Ale několik druhů, včetně Lam, jejich kolegů velbloudů a žraloků, jsou protilátkové podivíny. Tato zvířata vytvářejí nanobody, tzv. proto, že jsou podstatně menší než jejich bratranci protilátek.

tyto malé molekuly mají své vlastní zvláštní výhody. „Někdy může existovat zvláštní kapsa, která se tvoří na povrchu proteinu, který je zapuštěn,“ říká Jason McLellan, docent molekulárních biosciences na University of Texas v Austinu, který také objevil Lamu nanobody, která blokuje Spike protein z vazby na ACE2. Větší protilátky, on říká, “ nemůže vázat uvnitř kapsy.“

i když se používají na přesně stejných místech, nanobodies mohou mít výhodu nad lidskými protilátkami. „Jsou velmi stabilní,“ říká Owens. Na rozdíl od většiny protilátek si udržují svůj tvar v extrémních prostředích, jako je lidský žaludek.

vzhledem k těmto výhodám byly nanobody vyvinuty jako léčba nemocí a jedna byla dokonce schválena FDA jako léčba rakoviny. Osvědčená metoda vývoje nanobod zahrnuje injekci neškodného kusu patogenu do lamy a čekání na imunitní odpověď zvířete. Ale naočkování lamy a extrakce jejích nanobod je měsíční proces, pomalý podle standardů výzkumu éry Covid-19. Takže Owens a jeho kolegové vzali jiný směr.

začali s obrovskou sadou nanobod, které byly dříve izolovány z Lam. „Máme celou sbírku různých sekvencí s různými vazebnými potenciály,“ říká Owens. Poté použili protein spike k „vylovení“ všech nanobod, které by se k němu připojily. Tato strategie jim umožnila rychle identifikovat nanobody, kteří měli potenciál proti SARS-CoV-2.

bohužel se tento nanobody nepřipojil k proteinu dostatečně pevně, aby účinně zablokoval vstup nového koronaviru do buněk. Takže Owens a jeho tým náhodně zmutovali oblast nanobody, která se spojila s proteinem spike, v naději, že vytvoří snugger fit. A uspěli: v přítomnosti dostatečně velkého množství jedné z těchto zmutovaných nanobod byl SARS-CoV-2 zcela neschopný vstoupit do lidských buněk. „Doslova nemohou vyvinout infekci,“ říká Owens.

McLellan a jeho tým, kteří v květnu zveřejnili svůj objev nanobody v Cell, využili jinou strategii. Už vyvíjeli nanobody proti SARS-CoV-1, viru, který způsobil epidemii SARS 2002-04; shodou okolností zjistili, že tentýž nanobody se ukázal jako účinný proti SARS-CoV-2.

zatímco jejich nanobody mají tu výhodu, že jsou účinné proti více koronavirům, přístup upřednostňovaný Owensem a jeho kolegy může mít své vlastní ctnosti. „Obecně platí, že za účelem získání šířky se vzdáte nějaké účinnosti nebo specifičnosti proti jakékoli konkrétní molekule,“ říká McLellan. „Je to jemná rovnováha.“Protože Owens a jeho tým optimalizovali své nanobody pro použití na SARS-CoV-2, mohli by se proti nim ukázat jako účinnější-i když je zapotřebí dalšího výzkumu.

bez ohledu na to, který typ nanobody vyjde nahoře, mohou být dva lepší než jeden pro léčbu Covid-19. „Tyto dvě nanobody by mohly být použity současně, aby mohly generovat aditivní nebo synergický účinek,“ říká McLellan. Vzhledem k tomu, že nanobody objevené každou skupinou se připojují k proteinu spike na různých místech, při použití ve shodě by se mohly spojit, aby bylo ještě těžší pro spike spojit se s ACE2.

tyto rychlé metody adaptace starých nanobod pro nové účely jsou opatření stopgap. Vědci stále čekají na lamy, které vystavili spike proteinu, aby produkovali své vlastní nanobody SARS-CoV-2 od nuly: Owens i McLellan v současné době pracují na takových projektech. „Použití imunizace, přirozeného imunitního systému, k vyzrání interakcí s vysokou afinitou vám zjevně dává nejlepší pojiva,“ říká Owens.

mezitím oba vědci doufají, že jejich nanobody by se mohly ukázat jako účinná léčba pro lidi, kteří jsou těžce nemocní s Covid-19. Zatímco imunitní systém pacienta se snaží navázat adekvátní imunitní odpověď, nanobodies a další typy protilátek by mohly fungovat jako nouzové opatření, které zabrání SARS-CoV-2 vstoupit do více jejich buněk. Stejné zdůvodnění stojí za léčbou, která zahrnuje injekci pacienta plazmou od přeživšího Covid-19, ale transfuze přicházejí s rizikem infekce a závisí na darech. Dokud nebude k dispozici vakcína, někteří vědci se domnívají, že léčba protilátkami by mohla být použita jako krátkodobá ochrana zdravotnických pracovníků a rodin pacientů.

jeden dosáhnou klinického stadia, nanobodies může být pohodlnější pracovat s než s jinými protilátkami. Protože jsou tak malé, mohou mnohem snadněji cestovat přes tělesné tkáně, takže by nemusely být injekčně podávány pacientům. „Potenciálně by mohly být vdechnuty přímo do plic, kde se vyskytují infekce dýchacích cest,“ říká McLellan.

„jsou také mnohem jednodušší,“ říká Owens. Jejich malá velikost znamená, že mohou být produkovány v bakteriích—mnohem levněji a rychleji než standardní protilátky, které musí být vyrobeny v živočišných buňkách.

Jacob Glanville, prezident a generální ředitel biotechnologické společnosti Distributed Bio, která vyvíjí tradiční protilátky pro použití proti novému koronaviru, se domnívá, že snadnost výroby nanobod je materiálním bodem v jejich prospěch. „Myslím, že je to legitimní výhoda,“ říká. „Jsem velmi znepokojen globální schopností produkovat CHO,“ nebo ovariální buňky čínského křečka, které se používají k vytváření větších protilátek v měřítku.

z dlouhodobého hlediska McLellan doufá, že protilátky Lamy mohou pomoci zabránit tomu, aby se pandemie, jako je Covid-19, nikdy neopakovala. „Myslím, že jedním z dalších kroků je začít se snažit identifikovat protilátky a nanobodies, které mohou široce vázat a neutralizovat různé koronaviry,“ říká McLleland. „V případě, že v budoucnu dojde k dalšímu vypuknutí koronaviry, můžeme již mít protilátku okamžitě, od prvního dne, která by mohla fungovat a neutralizovat virus.“

další skvělé kabelové příběhy

  • globální oteplování. Nerovnost. Covid-19. A Al Gore je … optimistický?
  • Linkin Park trička jsou všechny vztek v Číně
  • 5G se chystá sjednotit svět-místo toho nás trhá od sebe
  • jak heslo-zamkněte jakoukoli aplikaci v telefonu
  • sedm nejlepších gramofonů pro vaši vinylovou sbírku
  • The terapeut je v—a je to aplikace chatbot. Plus: Získejte nejnovější zprávy AI
  • 🏃🏽♀️ chcete, aby nejlepší nástroje byly zdravé? Podívejte se na tipy našeho týmu Gear pro nejlepší fitness trackery, běžecké vybavení (včetně bot a ponožek) a nejlepší sluchátka

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.