Icahn medicinos mokyklos Sinajaus kalne mokslininkai, bendradarbiaudami su šios srities kolegomis, sukūrė naujovišką antikūnų platformą, kuria siekiama įveikti vieną didžiausių iššūkių gydant greitai besivystančius virusus, tokius kaip SARS-CoV-2: jų gebėjimą mutuoti ir vengti esamų vakcinų ir gydymo būdų.
Jų išvados, įskaitant ikiklinikinius tyrimus su pelėmis, pristato adaptyviąją kelių epitopų taikymo ir avidiškumo sustiprintą (AMETA) nanokūnų platformą – naują antikūnų metodą, skirtą spręsti, kaip virusai, tokie kaip SARS-CoV-2, sukeliantys COVID-19, vystosi, kad išvengtų COVID-19. vakcinos ir gydymas.
Išsami informacija apie rezultatus buvo paskelbta spalio 23 d Ląstelė. Straipsnis pavadintas „Adaptyvusis kelių epitopų taikymas ir avidity sustiprinta (AMETA) nanokūnų platforma: įvairūs mechanizmai, skirti itin galingai, patvariai antivirusinei terapijai“.
Nuo COVID-19 pandemijos pradžios SARS-CoV-2 greitai mutavo, todėl daugelis vakcinų ir gydymo būdų tapo mažiau veiksmingi. Siekdamas kovoti su tuo, mokslų daktaras Yi Shi ir jo komanda Icahn Mount Sinai sukūrė AMETA – universalią platformą, kuri naudoja inžinerinius nanokūnus, kad vienu metu būtų nukreipta į kelis stabilius viruso regionus, kurie yra mažiau linkę mutuoti.
Pasak mokslininkų, ši daugiafunkcinė strategija, kartu su reikšmingu surišimo stiprumo padidėjimu, suteikia patvaresnę ir atsparesnę apsaugą nuo besivystančių virusų.
„Mutacinis pabėgimas nuo SARS-CoV-2 buvo nuolatinis iššūkis, nes dabartinės vakcinos ir gydymo būdai stengiasi neatsilikti nuo sparčios viruso evoliucijos“, – sako dr. Shi, vadovaujantis autorius ir Icahn Mount Sinajaus farmakologijos mokslų docentas.
„Dauguma terapinių antikūnų yra nukreipti į vieną viruso vietą ir per metus praranda veiksmingumą, kai atsiranda naujų variantų. Tačiau AMETA sukurta taip, kad vienu metu prisijungtų prie kelių konservuotų viruso regionų, todėl atsparumo vystymasis yra daug sunkesnis. Ši platforma gali gali būti pritaikyti kitiems greitai mutuojantiems patogenams, siūlant patvarų ir pritaikomą požiūrį į infekcinių ligų valdymą visame pasaulyje.
AMETA sukurta pritvirtinant specializuotus nanokūnus prie žmogaus IgM karkaso, kuris yra natūralios imuninės sistemos gynybinės struktūros, padedančios kovoti su infekcijomis, dalis. Tai leidžia AMETA vienu metu rodyti daugiau nei 20 nanokūnų, o tai žymiai padidina jo gebėjimą prisijungti prie viruso, nukreipdama į kelis stabilius jo paviršiaus regionus, teigia tyrėjai.
Dėl to AMETA yra daug veiksmingesnis prieš pažangius variantus ir siūlo iki milijono kartų didesnį stiprumą, palyginti su tradiciniais antikūnais, kurie sutelkti į vieną taikinį.
Tyrėjų teigimu, tiek laboratoriniai tyrimai, tiek eksperimentai su pelėmis parodė, kad AMETA konstrukcijos yra labai veiksmingos prieš daugelį SARS-CoV-2 variantų, įskaitant stipriai mutavusias omikronų linijas ir net glaudžiai susijusį SARS-CoV virusą.
Bendradarbiaudama su Oksfordo universiteto ir Case Western Reserve universiteto mokslininkais, komanda naudojo pažangias vaizdo gavimo priemones, tokias kaip krioelektroninė mikroskopija ir kriotomografija, kad atskleistų, jog AMETA neutralizuoja virusą keliais netikėtais mechanizmais.
Tai apima viruso dalelių sulipimą, prisijungimą prie pagrindinių smaigalio baltymo regionų ir smaigalio struktūros sutrikdymą kitais antivirusiniais gydymo būdais, neleidžiančiais virusui užkrėsti ląstelių.
„Mūsų tikslas su AMETA yra sukurti ilgalaikę platformą, kuri įveiktų greitai kintančias virusinių patogenų savybes“, – sako Adolfo Garcia-Sastre, mokslų daktaras, vienas iš vyresniųjų tyrimo autorių Irene ir dr. Arthur M. Fishberg medicinos profesorius ir Icahn Mount Sinai Pasaulinio sveikatos ir naujų patogenų instituto direktorius.
„Ši platforma yra ne tik COVID-19 sprendimas, bet ir gali būti pagrindas kovojant su kitais greitai mutuojančiais žmogaus mikrobais, tokiais kaip ŽIV, ir apsaugant nuo būsimų naujų virusų, įskaitant gripo virusus, galinčius sukelti pandemiją.
„Lankstus AMETA dizainas leidžia jį greitai pritaikyti įvairiems patogenams, suteikiant judrų ir dinamišką naujų infekcijų sprendimą. Mūsų išvados yra didelis žingsnis į priekį įveikiant virusų ir antibiotikams atsparių mikrobų mutacijų pabėgimą”, – priduria dr. .
Tyrėjai teigia, kad dėl savo modulinės struktūros AMETA taip pat leidžia greitai ir ekonomiškai gaminti naujas nanokūnų konstrukcijas, todėl jis yra idealus kandidatas kovojant su būsimomis pandemijomis.
Dr. Shi ir Garcia-Sastre komandos dabar ruošiasi papildomiems ikiklinikiniams ir galimiems klinikiniams tyrimams, kad įvertintų AMETA terapinį potencialą įvairiose ligose.