Откриено ново деструктивно оружје за борба против пандемијата: Нано-телата можат целосно да го блокираат коронавирусот

15 ноември, 2020
Screenshot_9

Три одделни студии идентификуваа нано-тела, или минијатурни верзии на антитела, кои можат да се поврзат со шилестиот протеин на вирусот SARS-CoV-2 и да го неутрализираат вирусот во клетките. Овие се потенцијално многу значајни нанооружја во борбата против пандемијата.

Нано-телата беа откриени кон крајот на осумдесеттите години на Универзитетот во Брисел. Студентите кои имаа задача да извлекуваат антитела од замрзнат серум, покрај нормалните имуноглобулини, содржеа претходно непознати помали групи антитела во серумот кои беа направени од само еден фрагмент од тешкиот ланец кој се врзува за антигени. Новите откриени антитела тогаш беа наречени нано-тела, а оттогаш се откриени во камелиди како ламите и алпаците.

Поради нивната помала големина и помалата сложеност, нано-телата се поевтини за производство од традиционалните антитела. Додека традиционалните антитела мора да се произведуваат во клетките на цицачите, нано-телата може да се произведат и во бактерии. Друга предност на нано-телата е што тие се постабилни, што во комбинација со нивната мала големина, отвора можности за повеќе потенцијални начини на влегување во телото, како што е спрејот. Антителата, пак, можат да се внесат во организмот само интравенски.

Откривање на Синтиел 23

Во првото од овие студии, научниците избраа синтетичко нано тело, кое е уште наречено Синтиел тело, кое се насочува кон домените за врзување на рецепторите (RBD) на шилестиот вирус SARS-CoV-2.

Шилестиот протеин се врзува за протеинот на површината на човечката клетка наречен ACE2 со употреба на три RBD, кои изгледаат како прсти на тој протеин. На овој начин, вирусот влегува во човечката клетка.

За да ја пронајдат најдобрата Синтиел од постојната колекција, тим научници од Европската лабораторија за молекуларна биологија (EMBL) во Хамбург, Германија, користеа специјална платформа развиена на Универзитетот во Цирих во Швајцарија.

На таа платформа, тие користеа три RBD-зачинети протеини како мамка за да ја идентификуваат синтиелот што може да биде насочена кон вирусот SARS-CoV-2 потоа ги тестираа овие синтети за да се утврди нивната стабилност и колку точно се врзуваат за RBD и колку се ефикасни во нивното блокирање.

Тие на крајот пронајдоа еден кандидат, Синтиел 23, што се покажа особено ефикасно во блокирањето на RBD.

Во зашилениот протеин на новиот коронавирус, RBD ја менуваат положбата помеѓу двете позиции, горе и долу, при што горната позиција служи за врзување со човечката клетка, а долната за заштита од имунолошкиот систем на домаќинот, односно за да се скрие вирусот од него.

Германски тим научници откриле дека цијанидот може да се поврзе со RBD, без оглед во која позиција се наоѓаат, со што се блокира врзувањето на вирусот со човечката клетка.

При последната ин витро анализа, тие користеа обработен Лентивирус кој имаше изразен шилест SARS-CoV-2 вирус и ја набудуваше реакцијата на цитиел 23 на истиот. Тестот беше успешен и вирусот беше блокиран, но германските научници предупредуваат дека е потребно дополнително тестирање за да се утврди дали Синтиел 23 може да го запре новиот коронавирус и во човечкото тело.

Развој на тривалентно нано-тело за неутрализирање на коронавирусот

Во друга студија, американски научници од Универзитетот во Калифорнија, Сан Франциско и други институции проучувале колекција на синтетички нано-тела пронајдени на површината на квасецот и откриле 21 кандидат што може да спречи SARS-CoV-2 вирусот да се поврзе со ACE2 протеинот на површината на човечките клетки.

Од овие кандидати, тие забележале дека нано-телото Nb6 се врзува за зашилениот протеин на новиот коронавирус, така што неговата структура е целосно неактивна, т.е. неговите RBD се заклучени во надолна позиција. Така, вирусот SARS-CoV-2 не може да се поврзе со човечка клетка.

Сепак, од ова нано-тело тие развија тривалентно нано-тело mNb6-три, што се покажа како исклучително потентно, бидејќи е во состојба да го неутрализира вирусот SARS-CoV-2 при концентрации на пикомоларни.

Ова тривалентно нано-тело, исто така, ја задржува својата функција по аеросолизација, оживување и термичка обработка, што значи дека всушност може ефикасно да се внесе во телото преку спреј.

Лама Воли и неговото нано тело

Во третата студија, научниците од Универзитетот во Питсбург опишаа како да се извлечат фрагменти од антитела SARS-CoV-2 од ламите.

Тие најпрво имунизираа лама по име Воли со шилестиот протеин на новиот коронавирус за да соберат примероци од крвта на Воли по два месеци користејќи крио-ЕМ техника усовршена од еден од авторите на студијата, д-р Ји Ши. Идентификува зрели нано-тела кои го неутрализираат шилестиот протеин на вирусот SARS-CoV-2.

Потоа, тие ги изложија собраните нано-тела на жив вирус SARS-CoV-2 и открија дека само дел од нанограмот е доволен за да се неутрализира вирусот и да се спречи клеточна инфекција.

Според тој научен тим, нано-телата што ги собрале од ламата го прават еден од најверојатните кандидати за лекување на новиот коронавирус со антитела. Тие се дури и стотици илјади пати поефикасни од другите откриени нано-тела.