新发现抗SARS-CoV-2抗体
由德国波恩大学领导的一个国际团队鉴定并进一步开发了针对SARS冠状病毒-2的新型抗体片段。这些“纳米体”比经典的抗体更小,能更好地穿透组织,可以大量生产。研究人员还将纳米体组合成可能特别有效的分子,同时攻击病毒的不同部分。该方法可以防止病原体通过突变逃避活性病原体。结果显示在科学。
抗体是免疫系统抵御感染的重要武器。它们与细菌或病毒的表面结构结合,并阻止它们的复制。因此,与疾病作斗争的一项战略是产生有效的效果抗体大量注射到病人体内。即将离任的美国总统唐纳德•特朗普(Donald Trump)的快速复苏可能要归功于这种方法。但是,用来治疗他的抗体有复杂的结构,不会深入组织,可能会引起不必要的并发症。此外,产生抗体是困难和耗时的。因此,它们可能不适合广泛使用。
酵母或细菌的大规模生产
“我们关注的是另一组分子,纳米体,”弗洛里安·施密特博士解释说,他领导着一个Emmy Noether小组,在波恩大学先天免疫研究所这个有前途的新研究领域。“纳米体是非常简单的抗体片段,可以用细菌或酵母生产,成本更低。”
然而,免疫系统产生几乎无限数量的不同抗体,它们都能识别不同的目标结构。例如,只有很少一部分能够打败SARS冠状病毒-2。找到这些抗体就像在德国波罗的海海岸寻找一粒沙子。施密特解释说:“我们首先将冠状病毒的表面蛋白注射到羊驼和美洲驼体内。“他们的免疫系统然后产生针对这种病毒的抗体。除了复杂的普通抗体,大羊驼和羊驼还能产生一种简单的抗体变体,可以作为纳米体的基础。”
几周后,研究人员采取了血液样本他们从动物身上提取出产生抗体的遗传信息。这个“图书馆”仍然包含数以百万计的不同的建设计划。在一个复杂的过程中,他们提取了识别冠状病毒表面重要结构的刺突蛋白。“我们总共获得了几十个纳米体,然后我们进一步分析,”Paul-Albert博士解释说König,他是波恩大学医学院纳米体核心设施的负责人,也是这项研究的主要作者。
几百万个中的4个
在细胞培养中,四种分子被证明对病原体有效。“通过x射线结构和电子显微镜分析,我们进一步能够展示它们如何与病毒的刺突蛋白相互作用,”König解释说。这项工作是由Martin Hällberg(瑞典卡罗林斯卡研究所)和Nicholas Wu以及Ian Wilson(美国斯克里普斯研究所)的研究小组完成的。刺突蛋白对感染至关重要:它就像一个尼龙搭扣,病原体通过它附着到被攻击的细胞上。接下来,尼龙搭扣改变了它的结构:它丢弃了对附着和介导病毒包膜与细胞融合很重要的成分。“纳米体似乎也在病毒遇到其目标细胞之前触发这种结构变化——一种意想不到的和新颖的作用模式,”König说。“这种变化可能是不可逆转的;因此,病毒不再能够与宿主细胞结合并感染它们。”
研究人员还利用了纳米体相对于抗体的另一个主要优势:它们简单的结构允许直接组合形成分子,其效率可以提高几百倍。“我们已经融合了两个针对刺突蛋白不同部分的纳米体,”König解释道。“这种变体在细胞培养中非常有效。此外,我们还能够证明,这大大降低了病毒通过逃逸突变对活性药物产生耐药性的可能性。”研究人员确信,这种分子可能会发展成为一种新的、有前途的治疗选择。
Dioscure Therapeutics是波恩大学的一个分支机构,它将在临床研究中测试纳米体。该项目的成功主要是基于该大学参与研究小组与国家和国际合作伙伴的优秀合作,Florian Schmidt强调,他也是波恩大学免疫感觉2卓越集群的成员。
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