Молекулы, полученные из лам, нацелены на скрытые штаммы ВИЧ

Исследовательская группа в Государственном университете Джорджии разработала крошечные, мощные молекулы, способные нацеливаться на скрытые штаммы ВИЧ. Источник? Гены антител из ДНК лам.

Исследование, возглавляемое доцентом биологии Цзянляном Сюй, использует нанотела, полученные из лам, для широкого нейтрализации многочисленных штаммов ВИЧ-1, наиболее распространенной формы вируса. Новое исследование этой команды было опубликовано в журнале Advanced Science.

"Этот вирус нашел способ ускользать от нашей иммунной системы. Обычные антитела громоздкие, поэтому им трудно найти и атаковать поверхность вируса. Эти новые антитела могут сделать это легче," - сказал Цзянлян Сюй, доцент биологии Государственного университета Джорджии.

Ученые, стремящиеся к эффективному лечению и профилактике ВИЧ, работают с животными из семейства верблюдовых, такими как ламы, около 15 лет. Это связано с тем, что форма и особенности их антител делают их более гибкими и эффективными в идентификации и нейтрализации инородных объектов, таких как вирус ВИЧ.

Это новое исследование представляет собой широко применимый метод для улучшения работы нанотел. Нанотела - это инженерные фрагменты антител, которые составляют примерно одну десятую от размера обычного антитела. Они получены из гибких, Y-образных антител, состоящих только из тяжелых цепей - состоящих из двух тяжелых цепей - которые более эффективны в борьбе с определенными вирусами, чем обычные антитела с легкими цепями.

Нанотела получены из гибких, Y-образных антител, состоящих из пептидов тяжелой цепи, которые могут быть более эффективны в борьбе с определенными вирусами.

Для исследования ученые иммунезировали лам специально разработанным белком, что приводит к производству нейтрализующих нанотел. Затем Цзянлян Сюй и его команда идентифицировали нанотела, которые могут нацеливаться на уязвимые участки вируса. Когда команда создала нанотела в тройном тандеме - повторяя короткие участки ДНК - получившиеся нанотела показали замечательную эффективность, нейтрализуя 96 процентов различных штаммов ВИЧ-1.

Дополнительный анализ выявил, что эти нанотела имитируют распознавание рецептора CD4 - ключевого игрока в инфицировании ВИЧ. Для повышения их эффективности нанотела были соединены с широко нейтрализующим антителом (bNAb), что привело к созданию нового антитела с беспрецедентными нейтрализующими способностями.

"Вместо разработки коктейля антител теперь мы можем создать одну молекулу, которая может нейтрализовать ВИЧ," - сказал Цзянлян Сюй. "Мы работаем с широко нейтрализующим нанотелом, которое может нейтрализовать более 90 процентов циркулирующих штаммов ВИЧ, и когда мы комбинируем это с другим bNAb, которое также нейтрализует около 90 процентов, вместе они могут нейтрализовать почти 100 процентов."

Цзянлян Сюй начал это исследование в Национальном институте здравоохранения в Центре исследования вакцин в Бетесде, штат Мэриленд, где он сотрудничал с командой из более чем 30 ученых. В команду входил Питер Квонг, профессор биохимии и молекулярной биофизики в Колумбийском университете и соавтор исследования. С тех пор как Цзянлян Сюй пришел в Государственный университет Джорджии в 2023 году, он наставляет Пейтон Чан, кандидата наук в Государственном университете Джорджии. Вместе они работают над расширением этих потенциальных средств.

Чан сказала, что она взволнована перспективами инновационного исследования.

"Эти нанотела являются лучшими и наиболее мощно нейтрализующими антителами на сегодняшний день, что, я думаю, очень многообещающе для будущего ВИЧ-терапии и исследования антител," - сказала Чан. "Я надеюсь, что однажды эти нанотела будут одобрены для лечения ВИЧ."

По словам Цзянлян Сюй, будущие усилия будут направлены на возможность комбинирования нанотел лам с другими существующими bNAb, чтобы определить, могут ли некоторые из этих комбинаций достичь 100-процентной нейтрализации и предложить новые варианты лечения в борьбе с ВИЧ.