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Llamas-はい、Llamas–は私たちがCovidと戦うのを助けることができます-19

何百万年も前、今日のラマ、ラクダ、アルパカのいくつかの未知の共通の祖先は、異常な遺伝的変異を受けました。 この進化の偶然は、ラマとその親族に、他の哺乳動物にはない奇妙なタイプの抗体を与えました—それは驚くべきことに、Covid-19との戦いを助けることに 月曜日、Nature Structural&Molecular Biology誌で、Rosalind Franklin InstituteとOxford大学の研究者は、Covid-19を引き起こすウイルスがヒト細胞に感染するのを防ぐことができる2つのラマ抗体(ナノボディとも呼ばれる)の発見を報告した。

「これらはウイルスとヒト細胞との相互作用を非常に強力にブロックすることができます」と、オックスフォード大学の分子生物学の教授であり、研究の上級著者の一人であるRay Owens氏は述べています。 “彼らは基本的にウイルスを中和します。”

すべての抗体と同様に、オーウェンズと彼のチームが開発したナノボディは、特定のタンパク質の特定の場所を認識して付着させる能力を持っています—この場合、いわゆるスパイクタンパク質は、新規コロナウイルスの表面を覆っています。 これらのスパイクがACE2、多くのヒト細胞の外側に座っているタンパク質にラッチすると、コロナウイルスはそれらの細胞に侵入して感染するこ しかし、スパイクタンパク質がACE2に付着するのをブロックされている場合、ウイルスは無害に浮遊し、侵入することはできません。

ヒトを含むほとんどの種は、非常に類似した抗体を作製する。 典型的には、医学的治療のために開発された抗体は、最初にウサギなどの実験動物で産生され、次いで単離され、遺伝的により密接にヒト抗体に類似す しかし、ラマ、仲間のラクダ、サメを含むいくつかの種は、抗体oddballsです。 これらの動物は、それらの抗体のいとこよりも実質的に小さいので、いわゆるナノボディを作る。

これらの小さな分子には独自の利点があります。 テキサス大学オースティン校の分子生物学の准教授であるJason McLellanは、スパイクタンパク質がACE2に結合するのを阻止するラマナノボディを発見しました。 より大きな抗体は、彼は言う、”そのポケットの中に結合することはできません。”

それらが全く同じ場所で使用される時でさえ、nanobodiesに人間の抗体上の端があるかもしれません。 「彼らは非常に安定しています」とOwens氏は言います。 ほとんどの抗体とは異なり、彼らは人間の胃のような極端な環境でその形状を維持します。

これらの利点を考慮して、ナノボディは疾患の治療薬として開発されており、FDAによって癌治療薬として承認されています。 ナノボディを開発する実証済みの方法は、病原体の無害な塊をラマに注入し、動物が免疫応答を起こすのを待つことを含む。 しかし、ラマに接種し、そのナノボディを抽出することは、Covid-19時代の研究の基準によって遅い、月の長いプロセスです。 だからオーエンスと彼の同僚は別のタックを取った。

彼らは、以前にラマから単離されていた巨大なナノボディのセットから始まりました。 「私たちは、異なる結合電位を持つ異なる配列のコレクション全体を持っています」とOwens氏は言います。 彼らはその後、スパイクタンパク質を使用して、それに付着するナノボディを”魚”にしました。 この戦略により、SARS-CoV-2に対抗する可能性のあるナノボディを迅速に特定することができました。

残念ながら、このナノボディは、新規コロナウイルスが細胞に入るのを効果的にブロックするのに十分なほどタンパク質に付着していませんでした。 そこでオーウェンズと彼のチームはスパイクタンパク質と関連するナノボディの領域をランダムに変異させ、ぴったりフィットを作成することを期待していた。 そして、彼らは成功しました:これらの変異ナノボディの1つの十分な量の存在下で、SARS-CoV-2は完全にヒト細胞に入ることができませんでした。 「彼らは文字通り感染を発症することはできません」とOwens氏は言います。

McLellanと彼のチームは、5月にnanobody discovery in Cellを発表し、別の戦略を活用しました。 彼らはすでにsars-CoV-1、2002-04sars流行を引き起こしたウイルスに対するナノボディを開発していました; 偶然にも、彼らはこの同じナノボディがSARS-CoV-2に対して有効であることを発見しました。

彼らのナノボディは複数のコロナウイルスに対して効果的であるという利点を持っていますが、オーウェンズと彼の同僚が好むアプローチはそれ自身の美徳を持っているかもしれません。 「一般的に、幅を得るためには、特定の分子に対して何らかの効力または特異性を放棄する」とMcLellan氏は言う。 「微妙なバランスですね。「Owensと彼のチームは、sars-CoV-2で使用するためにナノボディを最適化したため、さらなる研究が必要ですが、より効果的であることが証明できます。

どのタイプのナノボディが上に出てくるかにかかわらず、Covid-19治療では二つが一つよりも優れている可能性があります。 「これらの2つのナノボディは、相加的または相乗的効果を生成するために同時に使用することができます」とMcLellan氏は言います。 各グループによって発見されたナノボディは、異なるスポットでスパイクタンパク質に付着するので、コンサートで使用すると、スパイクがACE2と接続する

新しい目的のために古いナノボディを適応させるこれらの迅速な方法は、ストップギャップ対策です。 科学者たちは、スパイクタンパク質に暴露したラマを待っていて、独自のSARS-CoV-2ナノボディを最初から生産しています。 「自然免疫系である免疫を使用して、高親和性相互作用を成熟させることは明らかにあなたに最高の結合剤を与えます」とOwens氏は言います。

その間に、両方の研究者は、彼らのナノボディがCovid-19で重度の病気を患っている人々のための効果的な治療法であることが証明されるかもしれないこ 患者の免疫系は、適切な免疫応答をマウントするのに苦労しながら、抗体のナノボディおよび他のタイプは、SARS-CoV-2は、その細胞の多くを入力するのを防 同じ理論的根拠は、Covid-19生存者からの血漿を患者に注入することを含む治療の背後にあるが、輸血には感染の危険性があり、寄付に依存する。 ワクチンが利用可能になるまで、一部の研究者は、抗体治療は、医療従事者や患者の家族のための短期的な保護として使用することができると考えて

それらが臨床段階に達すると、ナノボディは他の抗体よりも作業するのが便利かもしれません。 彼らは非常に小さいので、彼らは体の組織を通ってはるかに簡単に移動することができますので、必ずしも患者に注射する必要はありません。 「潜在的には、呼吸器感染症が発生している肺に直接吸入される可能性があります」とMcLellan氏は言います。

“彼らはまた、はるかに簡単に作ることができます”とオーウェンズ氏は言います。 それらの小さなサイズは、動物細胞で作られなければならない標準的な抗体よりもはるかに安価かつ迅速に細菌で産生されることを意味する。

新しいコロナウイルスに対して使用するための伝統的な抗体を開発しているバイオテクノロジー会社であるDistributed Bioの社長兼CEOであるJacob Glanvilleは、ナノボディの生産の容易さが重要なポイントであると考えています。 「それは正当な利点だと思います」と彼は言います。 「私はCHOを産生する世界的な能力について非常に心配しています」またはチャイニーズハムスター卵巣細胞は、大規模な抗体を生成するために使用されま

長い目で見れば、McLellanはラマ抗体がCovid-19のようなパンデミックが再び起こるのを防ぐのを助けることができることを期待している。 「次のステップの1つは、多様なコロナウイルスに広く結合して中和できる抗体とナノボディの同定を試みることだと思います」とMcLleland氏は言います。 「将来別のコロナウイルスの流行が発生した場合、最初の日からすぐに抗体をすでに持っていて、ウイルスを中和して中和できる可能性があります。

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