Коронавирус: почему мы используем лам для борьбы с пандемией
Ведется поиск эффективных методов лечения беспрецедентной пандемии COVID-19. Учитывая длительный процесс разработки вакцин, одним из основных непосредственных приоритетов является разработка селективных антител, которые могут нейтрализовать вирус SARS-CoV-2, ответственный за COVID-19. И особенно впечатляющим новым достижением является недавнее развитие технологии "нанотела" .
Нанотела - это более мелкие, более стабильные типы антител, взятых из иммунной системы видов верблюдов, таких как ламы, альпаки и верблюды, которые могут быть более эффективными в борьбе с болезнями. Недавний доклад подтвердил , что ламы нанотелы может нейтрализовать вирусы атипичной пневмонии и МЕРСА , а также может быть разработан для борьбы с SARS-коронавирус-2.
С 2015 года Университет Рединга сотрудничает с несколькими академическими и отраслевыми партнерами для создания специализированных нанотел из лам. В настоящее время в университете содержится стадо из 15 лам, в том числе недавнее неожиданное прибытие в форме криы (младенца ламы), чья мать удивила всех, когда была обнаружена ее беременность.
Время рождения совпало с конкурсом лидеров Консервативной партии Великобритании в июле 2019 года, и был запущен онлайн-опрос, в котором были названы криа «Борис» или «Джереми» в честь кандидатов Джонсона и Ханта. Джереми победил в этом случае, и поэтому малыш Джереми объединил усилия, чтобы открыть новые нанотела, наряду со старшими ламами, такими как Фифи, который ведет наш поиск нанотел COVID.
Наша цель - создать нанотела ламы, которые связываются с белками вируса SARS-CoV-2. Эти белки включают «шип» гликопротеина, который позволяет вирусу проникать в клетки человека, поэтому эти нанотела могут помочь нейтрализовать его.
Мы вводим в ламу выделенные белки из вируса, а затем собираем образцы их крови, содержащие нанотела, полученные в ответ иммунной системой. Поскольку мы вводим только отдельные белки, а не весь вирус, животные не заражаются. Мы работаем с целым рядом партнеров, в том числе из Оксфордского университета, Института Розалинды Франклин и Института Фрэнсиса Крика, которые извлекают и тестируют нанотела, а затем воспроизводят их в более широком масштабе.
Эта стратегия была недавно усилена отчетом о том, что исследователи в США и Бельгии создали нанотела ламы, которые связываются с остроконечным белком коронавирусов SARS-CoV-1 и MERS-CoV, вызывающих заболевания SARS и MERS, соответственно. Что было особенно обнадеживающим, так это то, что исследователи также продемонстрировали, что сконструированные нанотела могут нейтрализовать эти вирусы, а также SARS-CoV-2, в лаборатории.
Они также отметили, что обычное антитело (называемое CR3022), другое, которое хорошо связывается с остроконечным белком SARS-CoV-2, не могло нейтрализовать вирус так, как это удалось нанотелому ламы.
Теперь есть надежда, что подобные нанотела ламы, направленные конкретно против версии белка шипа SARS-CoV-2 - и, возможно, против дополнительного ряда вирусных белков - могут быть ключом к борьбе с COVID-19. Следующим шагом будет испытание нанотел на мелких животных и затем на нечеловеческих приматах.
Если это удастся, авторы отчета считают, что первые испытания их нанотел на людях могут произойти примерно через год. Из-за своего небольшого размера нанотела могут потенциально превращаться в мелкие аэрозоли (распыляемые) и вдыхаться - идеально для респираторных заболеваний, таких как COVID-19.
Крошечные защитники
Нанотела ламы имеют несколько потенциальных преимуществ по сравнению с обычными антителами. Каждый тип антител представляет собой большое соединение, состоящее из «легких» и «тяжелых» цепочек молекул, некоторые части которых всегда одинаковы, а некоторые части варьируются между отдельными антителами. Напротив, нанотела состоят только из вариабельной части тяжелой цепи (VHH).
Регион VHH является «деловой» частью молекулы, ответственной за связывание с любым захватчиком, с которым он был создан для борьбы. Это означает, что нанотела могут иметь такую же нейтрализующую функцию, что и их более крупные родственники антител, без дополнительного багажа, добавляемого другими цепями. В результате нанотела могут быть в состоянии получить доступ к целям, которых обычные антитела не могут достичь, и лучше избежать обнаружения вирусом. Нанотела также более устойчивы к воздействию тепла или химического воздействия.
Нанотела могут производиться, храниться и даже складироваться по мере необходимости. Их свойства означают, что они могут использоваться для связывания и стабилизации белковых молекул, таких как те, которые могут вызывать заболевания в организме. Первое лекарство для наночастиц,капизумаб , было одобрено в 2018 году и связывается с белком, присутствующим в крови человека, для предотвращения редкого заболевания свертывания крови.
Существуют также другие способы, которыми нанотела, используемая против белка коронавируса, может быть полезной. Если нанотел может связываться с вирусным белком, это может позволить собрать подробную информацию о структуре белка и о том, как он представлен в вирусе.
Это может помочь в разработке новых лекарств, которые могут лечить инфекцию. Нанотела ламы также могут быть использованы для разработки столь необходимых, эффективных и быстрых диагностических тестов .
Поскольку в нашей работе участвуют животные, важно отметить, что Университет Рединга подписал Конкордат об открытости исследований животных в Великобритании . В 2019 году университет получил награду за открытость за свою кампанию в социальных сетях, посвященную исследованию ламы. Университет также придерживается принципов «3R », работая над заменой, сокращением и уточнением процедур на животных.