- Araştırmacılar, lamalardan gelen bağışıklık moleküllerinin, Omicron dahil olmak üzere COVID-19'a neden olan tüm SARS-CoV-2 suşlarını nötralize edebildiğini buldu.
- Bu moleküllerin ucuz, üretilmesi kolay ve değiştirilebilir olduğunu belirtmişlerdir.
- Daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulmasına rağmen, moleküller gelecekteki salgınlar için geniş ölçüde koruyucu, uygun maliyetli ve uygun bir tedavi olarak umut vaat ediyor.
Koronavirüsler bunlardan biri
Bu nedenle, virüsler için geniş, etkili ve tamamlayıcı müdahaleler geliştirmeye acil bir ihtiyaç vardır.
Nanobodiler, iki yerine bir polipeptit zincirine sahip antikorlar, lamalarda doğal olarak üretilir ve küçük boyutları nedeniyle viral antijenleri yüksek afinite ve seçicilikle hedefleyebilir.
Nano cisimler bu nedenle uygun maliyetli bir antiviral ajan olabilir ve antikorları incelemek için bir model sistem olarak hizmet edebilir.
Son zamanlarda araştırmacılar, Omicron dahil olmak üzere COVID-19'a neden olan her SARS-CoV-2 varyantına karşı güçlü koruma sağlayabilecek ultra güçlü bir nano cisim geliştirdiler.
"Bu yeni, nano antikorlar, insan antikorları gibi büyük moleküllerin karşılaştığı temel sorunların üstesinden geliyor," Prof. Birleşik Krallık'taki Leicester Üniversitesi'nde yaşlılık psikiyatrisi profesörü olan Elizabeta Mukaetova-Ladinska, Medical News Today'e verdiği demeçte.
“[Bu problemler arasında] katı tümörler ve kan-beyin bariyeri dahil dokulara zayıf penetrasyon ve bazı moleküllerin yüzeyindeki bölgelere yalnızca daha küçük boyutlu moleküller tarafından tamamen erişilebilen bölgelere zayıf veya eksik bağlanma dahildir” diye ekledi.
Çalışma Hücre Raporlarında yayınlandı.
Lamayı 'Wally' aşılamak
Araştırma için araştırmacılar, "Wally" adlı bir lama'yı SARS-CoV-2 reseptör bağlama alanı (RBD) ile bağışıkladılar - insan hücrelerindeki proteinlere girmek ve onları enfekte etmek için virüs üzerindeki kısa sivri uç.
Daha sonra Wally'den bir kan örneği aldılar ve ikinci bir kan örneği almadan önce onu iki ay boyunca dört ek güçlendirici ile yeniden aşıladılar.
Laboratuar testlerinde, ikinci kan örneği, ilkinden daha fazla SARS-CoV-2 RBD'ye afinite gösterdi.Ayrıca, ilgili alfa ve Lamba varyantlarının yanı sıra Wuhan-Hu-1 SARS-CoV-2 türünü de etkisiz hale getirdi.
Araştırmacılar ayrıca ikinci numuneden alınan kanın Beta, Delta ve SARS-CoV'u ilk numuneye göre 6, 2,3 ve 9,3 kat daha verimli bir şekilde nötralize ettiğini buldular.
Proteomik kullanarak, araştırmacılar daha sonra SARS-CoV-2'ye yüksek afiniteye sahip 100 nanobody tanımladılar.
Araştırmacılar, bu nano cisimlerin 17'sini, Omnicron ve sarbecovirüsler olarak bilinen diğer 18 SARS ile ilgili virüs dahil olmak üzere beş SARS-CoV-2 varyantı üzerinde test etti.
Tüm nano gövdeler tüm varyantlara güçlü bir şekilde bağlıyken, yedi tanesi son derece geniş aktivite sergiledi ve tüm hedef bölgelere bağlandı.
Daha ileri testlerden araştırmacılar, bu 17 nano gövdeden biri dışında hepsinin SARS-CoV-2'yi ve in vitro olarak endişe verici varyantları güçlü bir şekilde inhibe ettiğini kaydetti.
Daha sonra, araştırmacılar, yüksek biyomühendislik potansiyellerini göstermek için en güçlü ve geniş spektrumlu nano cisimlerden ikisini birleştirdiler.Ortaya çıkan moleküle 'PiN-31' adını verdiler ve aynı anda iki SARS benzeri virüs bölgesine bağlanma yeteneğini kaydettiler.RBD, burun spreyi yoluyla verilme potansiyelinin yanı sıra.
"Klinik öncesi bir çalışmada, nanobody olan PiN-31'in hem akciğeri hem de üst solunum yolunu enfeksiyondan koruyabildiğini gösterdik."Araştırmanın baş yazarı, Pittsburgh Üniversitesi Hücre Biyolojisi ve Fizyolojisi Bölümü'nde Yardımcı Doçent olan Yi Shi, PhD., MNT'ye verdiği demeçte.
“[Verilerimiz gösteriyor] nano cisim bazlı inhalasyon tedavisinin bulaşmayı en aza indirebileceğini ve muhtemelen mevcut aşıyı tamamlayıcı olduğunu” açıkladı.
Altta yatan mekanizmalar
Lama nano cisimlerinin SARS benzeri virüslere karşı nasıl etkili olduğunu daha ayrıntılı olarak açıklamaları istendiğinde, Dr.Shi dedi ki:
"Bu nano gövdeler, SARS benzeri virüsler arasında yüksek oranda korunan reseptör bağlama alanı (RBD) üzerindeki bölgeleri (epitoplar olarak adlandırılan) güçlü bir şekilde hedefler. Bu epitoplar viral uygunluk için önemlidir, bu nedenle genellikle mutasyona uğramazlar. Bu, pan-sarbecovirüs nanokorularının neden SARS-CoV-2 varyantları ve SARS-CoV-1 dahil olmak üzere geniş bir SARS benzeri virüs yelpazesine karşı koruma sağlayabildiğini açıklıyor” dedi.
"Korunan epitopların nano cisimler tarafından hedeflenmesi zordur çünkü bu bölgeler küçük, esnek ve düzdür. Bununla birlikte, keşfettiğimiz pan-sarbekovirüs nano gövdeleri, olağanüstü bağlanma yeteneği elde etmek için oldukça gelişmiş görünüyor.Dr.Shi ekledi.
Araştırmacılar, nano cisimlerin gelecekteki salgınlar için geniş ölçüde koruyucu, uygun maliyetli ve uygun tedaviler olarak umut vaat ettiği sonucuna vardılar.
Çalışmanın sınırlamaları sorulduğunda, Dr.Shi, nano cisimlerin in-vivo etkinliğini henüz değerlendirmediklerini kaydetti.Nano cisimlerin ideal olarak, ekibinin yeni geliştirilen yazılımları aracılığıyla üzerinde çalıştığı klinik deneylerden önce 'insanlaştırılmış' olması gerektiğini kaydetti - "
Tedavi etkileri
Dr.Shi, E Coli ve maya hücreleri gibi mikroplardan hızla üretilebildiklerinden, monoklonal antikorlara kıyasla nano cisimlerin üretilmesinin ucuz olduğunu kaydetti.İşlevselliği geliştirmek için biyomühendislik de yapılabilir.
Nano cisimlerin oda sıcaklığında stabil olduğunu, bu da mRNA aşılarıyla ilişkili soğuk zincir sorunlarından kaçınabilecekleri ve dünya çapında daha adil bir şekilde dağıtılabilecekleri anlamına geldiğini ekledi.
Dr.Shi ayrıca kararlı nano gövdelerin aerosolizasyona direnebileceğini, yani soluma yoluyla akciğerlere ulaşabileceklerini, gerekli dozu önemli ölçüde azaltabileceklerini ve terapi maliyetlerini azaltabileceklerini açıkladı.
Dr.Mukaetova-Ladinska, laboratuvar koşullarında klonal DNA'dan yeniden üretildikleri için nanokorların monoklonal veya poliklonal antikorlardan daha tutarlı bir şekilde üretilebileceğini kaydetti.Monoklonal antikorlar, karşılaştırmalı olarak, partiden partiye değişkenliğe yol açan genetik sürüklenmeye maruz kalabilir.
Bununla birlikte, nano cisimlerin beyin-kan bariyerini geçebildikleri ve nöronal hücrelerle doğrudan etkileşime girebildikleri için daha geniş tedavi potansiyeline sahip olabileceğini de sözlerine ekledi.Ayrıca glioblastoma ve Alzheimer hastalığı gibi durumları tedavi etmek için de kullanılabilirler.