Potent alpaca nanobodies neutraliserer SARS-CoV-2 varianter

Forskere ved Karolinska Institutet i Sverige har udviklet en ny strategi til at identificere potente miniature-antistoffer, såkaldte nanobodies, mod nye SARS-CoV-2-varianter. Tilgangen førte til opdagelsen af ​​flere nanobodies, der i cellekulturer og mus effektivt blokerede infektion med forskellige SARS-CoV-2-varianter. Resultaterne, som er beskrevet i tidsskrifterne Nature Communications og videnskabelige fremskridt , kunne bane vejen for nye behandlinger mod COVID-19.

"Ved hjælp af avancerede laboratorieteknikker var vi i stand til at identificere et panel af nanostoffer, der meget effektivt neutraliserede flere varianter af SARS-CoV-2," siger Gerald McInerney, professor ved Institut for Mikrobiologi, Tumor og Cellebiologi (MTC) , Karolinska Institutet, og fælles seniorforfatter af begge undersøgelser.

På trods af udrulningen af ​​vacciner og antivirale midler er behovet for effektive terapier mod alvorlig COVID-19-infektion fortsat stort. Nanobodies - som er fragmenter af antistoffer, der forekommer naturligt i kamelider og kan tilpasses til mennesker - er lovende terapeutiske kandidater, da de tilbyder flere fordele i forhold til konventionelle antistoffer. For eksempel har de gunstige biokemiske egenskaber og er nemme at producere omkostningseffektivt i stor skala.

I de nu offentliggjorte undersøgelser identificerer laboratorierne af Gerald McInerney og Ben Murrell, også hos MTC, adskillige potente nanostoffer afledt af en alpaca immuniseret med SARS-CoV-2-antigener.

Den første rapport i Nature Communications beskriver en enkelt nanobody, Fu2 (opkaldt efter alpacaen Funny), der signifikant reducerede den virale belastning af SARS-CoV-2 i cellekulturer og mus. Ved hjælp af elektronkryo-mikroskopi fandt forskerne ud af, at Fu2 naturligt binder sig til to separate steder på den virale spids, og dermed hæmmer virussens evne til at trænge ind i værtscellen. Denne del af undersøgelsen blev udført i samarbejde med Hrishikesh Das og Martin Hällberg ved Institut for Celle- og Molekylærbiologi ved Karolinska Institutet.

Forskerne dykkede derefter dybere ned i alpacaens nanobody-repertoire ved at kombinere en række avancerede laboratorieteknikker og beregningsmetoder, hvilket resulterede i et bibliotek af nanobodies beskrevet i detaljer.

Resultaterne, præsenteret i Science Advances , afslørede yderligere nanobodies, der i cellekulturer og mus effektivt krydsneutraliserede både grundlæggeren og beta-varianten af ​​SARS-CoV-2 og endda neutraliserede den mere fjernt beslægtede SARS-CoV-1.

"Disse nanobodies repræsenterer lovende terapeutiske kandidater mod adskillige SARS-CoV-2-varianter," siger førsteforfatter Leo Hanke, en postdoc-forsker, der etablerede nanobody-teknologien i McInerney-gruppen.

Forskerne anvender i øjeblikket de samme teknikker til at identificere, hvilke nanobodies fra dette sæt der er bedst i stand til at neutralisere omicron, den nu dominerende SARS-CoV-2-variant.

"Når de er etableret, kan disse biblioteker udvides og udvindes til nanobodies, der neutraliserer nye nye varianter," siger adjunkt Ben Murrell, også medforfatter af begge undersøgelser. + Udforsk yderligere

Forskere identificerer nanopersoner, der kan forhindre COVID-19-infektion