28 czerwca “Cell Report” opublikował artykuł, w którym badacze z Icahn School of Medicine sugerują, że superodporne nanociała mogłyby zostać wykorzystane do produkcji skutecznego i dostępnego leku.

Lamy, wielbłądy i alpaki mają unikalny w świecie zwierząt układ odpornościowy. Wytwarzają przeciwciała z jednym, a nie dwoma łańcuchami polipeptydowymi. Dzięki temu komórki te są około dziesięć razy mniejsze niż zazwyczaj, a przy tym wyjątkowo stabilne i mogą trwale wiązać się z wywołującymi chorobę wirusami. Te nietypowe właściwości sprawiają, że można łatwo łączyć nanociała w łańcuch, dzięki czemu kiedy wirus zmutuje, jest już gotowe inne nanociało, które go unieszkodliwi.

"Ze względu na niewielkie rozmiary i szerokie spektrum działania nanociała wielbłądowatych prawdopodobnie będą skuteczne przeciwko przyszłym wariantom wirusów podobnych do SARS" - mówi autor badania Yi Shi, profesor nadzwyczajny nauk farmakologicznych i dyrektor Centrum Inżynierii Białek i Terapeutyków w Icahn School of Medicine. "Ich wysoka stabilność, niskie koszty produkcji i zdolność do ochrony przed infekcją zarówno górnych, jak i dolnych dróg oddechowych, oznaczają, że gdyby pojawił się nowy wariant COVID-19 lub SARS-CoV-3, razem ze szczepionkami i lekami na bazie przeciwciał monoklonalnych mogą okazać się kluczowym środkiem terapeutycznym".

Decydującym elementem badań zespołu dr Shi było zaszczepienie lamy o imieniu Wally domeną wiążącą receptor (RBD), czyli fragmentem kolca wirusa SARS-CoV-2, który przyczepia się do białka na powierzchni ludzkich komórek, aby wniknąć do nich i rozprzestrzenić infekcję.

Okazało się, że wielokrotne szczepienie RBD spowodowało wytworzenie przez Wally'ego nanociał, które rozpoznawały nie tylko SARS-CoV-2, wirus wywołujący COVID-19, lecz także wiele innych koronawirusów. Wywołany efekt naukowcy nazawali „superodpornością”.

To odkrycie pozwoliło wyizolować i ocenić skuteczność szerokiego wachlarza silnych nanociał przeciwwirusowych, które są w stanie zwalczać wiele wirusów podobnych do SARS.

"Przekonaliśmy się, że niewielki rozmiar nanociał daje im istotną przewagę nad szybko mutującym wirusem" – wyjaśnia współautor badania dr Ian Wilson. "Przede wszystkim umożliwia im penetrację zakamarków na powierzchni wirusa i wiązanie się z wieloma receptorami, co zapobiega wymknięciu się wirusa spod kontroli i mutacji".

Dzięki znajomości budowy strukturalnej nanociał lamy, naukowcy zaprojektowli ultrasilne nanociało, które może jednocześnie wiązać się z dwoma regionami na RBD wirusów podobnych do SARS, uniemożliwiając w ten sposób ich przetrwanie i dalsze mutacje.

Nowa cząsteczka (PiN-31) jest niezwykle stabilna i w postaci aerozolu może być stosowana wziewnie jako lek, który - jak ten sam zespół wykazał w poprzednich pracach - jest skuteczny przeciwko SARS-CoV-2.

"Oczywiście, potrzebne są dalsze badania, ale uważamy, że nanociała o wszechstronnym i potężnym potencjale ochronnym, które udało nam się wyizolować w laboratorium, można wykorzystać do leczenia ludzi" – mówi dr Shi. Podkreśla, że atrakcyjność potencjalnego leku zwiększa fakt, że jego produkcja jest szybka, niedroga i możliwa praktycznie w dowolnym miejscu, ponieważ można do tego wykorzystać powszechnie występujące drobnoustroje, jak bakterie E.coli lub komórki drożdży. A udowodniono już klinicznie, że terapie z zastosowaniem nanociał są bezpieczne i skuteczne w leczeniu ludzkich chorób, takich jak zaburzenia krzepnięcia krwi i nowotwory.

"Kluczem do zwycięstwa w wyścigu z obecną pandemią, a także z przyszłymi epidemiami wirusów, będzie szybki rozwój i sprawiedliwa dystrybucja opłacalnych ekonomicznie i wygodnych w stosowaniu technologii" - podkreśla dr Shi. - "Jesteśmy przekonani, że nowe, niezwykle silne i możliwe do podawania w formie wziewnej nanociała, które odkryliśmy, mogą zaspokoić to zapotrzebowanie w skali globalnej. Zwłaszcza w krajach rozwijających się, które są najbardziej narażone na wirusy, a brak jest tam skutecznych terapii". (PAP Life)

agf/moc/