Открытие открывает путь к дальнейшим исследованиям методов лечения COVID-19 на основе нанотел.
Исследование, опубликованное в PNAS, является частью усилий консорциума, объединяющих опыт австралийских академических лидеров в области инфекционных заболеваний и терапии антителами из WEHI, Института Догерти и Института Кирби.
Использование “ нанотел ” альпаки для блокирования инфекции COVID-19
Антитела – это ключевые белки нашей иммунной системы, борющиеся с инфекциями. Важным аспектом антител является то, что они прочно и специфично связываются с другим белком.
Терапия на основе антител, или «биопрепараты», использует это свойство антител, позволяя им связываться с белком, участвующим в болезни.
Нанотела – это уникальные антитела – крошечные иммунные белки, вырабатываемые альпаками в естественных условиях в ответ на инфекцию.
В рамках исследования группа альпак в региональной Виктории была иммунизирована синтетической, неинфекционной частью «шипового» белка SARS-CoV-2, чтобы они могли генерировать нанотела против вируса SARS-CoV-2.
Доцент WEHI Вай-Хонг Тхам, который руководил исследованием, сказал, что создание платформы нанотел в WEHI позволило быстро отреагировать на разработку основанных на антителах терапии против COVID-19.
«Синтетический колючий белок не заразен и не вызывает у альпак болезней, но он позволяет альпакам вырабатывать нанотела», – сказала она.
«Затем мы можем извлечь последовательности генов, кодирующих нанотела, и использовать их для производства миллионов типов нанотел в лаборатории, а затем выбрать те, которые лучше всего связываются с белком шипа."
Доцент Там сказал, что ведущие нанотела, которые блокируют проникновение вируса, затем были объединены в «коктейль нанотел».
«Объединив два ведущих нанотела в этот коктейль нанотел, мы смогли проверить его эффективность в блокировании проникновения SARS-CoV-2 в клетки и снижении вирусной нагрузки на доклинических моделях», – сказала она.
Картирование связывания нанотел
Австралийский синхротрон ANSTO и Центр криоэлектронной микроскопии им. Монаша Рамачотти были критически важными ресурсами в проекте, что позволило исследовательской группе составить карту того, как нанотела связываются со спайковым белком и как это влияет на способность вируса связываться с его человеческим рецептором.
Харипрасад Венугопал, старший микроскоп из Центра криоэлектронной микроскопии им. Монаша Рамачотти, сказал, что в исследовании подчеркивается важность открытого доступа к высокотехнологичным объектам крио-ЭМ.
«Мы смогли напрямую отобразить и нанести на карту нейтрализующее взаимодействие нанотел с белком-спайком с помощью Cryo-EM с разрешением, близким к атомному», – сказал г-н Венугопал.
«Крио-ЭМ была важным инструментом открытия лекарств в глобальном ответе на пандемию COVID-19."
Картировав нанотела, исследовательская группа смогла идентифицировать нанотело, которое распознало вирус SARS-CoV-2, включая новые глобальные варианты, вызывающие озабоченность. Нанотело также было эффективно против исходного вируса SARS (SARS-CoV), что указывает на то, что оно может обеспечивать перекрестную защиту от этих двух глобально значимых коронавирусов человека.
"После COVID-19 ведется много дискуссий о готовности к пандемии. «Нанотела, которые способны связываться с другими человеческими бета-коронавирусами, включая SARS-CoV-2, SARS-CoV и MERS, – также могут оказаться эффективными против будущих коронавирусов», – сказал доцент Там.
Эта работа стала возможной благодаря финансированию Фонда будущего медицинских исследований, Hengyi Group и правительства Виктории.