吸入Nanobodies:一个潜在的治疗COVID-19
Nanobodies很小,非常具体产生的抗体片段骆驼和其它骆驼科。易博士史细胞生物学系的助理教授在匹兹堡大学和他的同事们正在探索COVID-19 nanobodies作为治疗的潜力。研究小组最近发表的发现从临床前研究使用nanobody叫匹兹堡可吸入性Nanobody-21 (PiN-21)目标受体结合域(RBD) SARS-CoV-2峰值(S)的蛋白质。
捷克葡萄牙直播有幸与彝族史博士说,学习更多关于使用治疗COVID-19 nanobodies。史讨论了抗体和nanobodies之间的关键差异,突出的一些有利属性nanobodies和雾化交付相关的福利。
劳拉·兰斯顿(LL):抗体和nanobodies之间的区别是什么?
彝族史(y):有几个抗体和nanobodies之间的差异。所以,抗体是免疫系统的一个特定的组件,基本上所有的哺乳动物。Nanobodies是独一无二的,它们只是由骆驼科家族的成员,其中包括骆驼,羊驼和骆驼。Nanobodies远小于传统抗体——大约10%的大小。他们杰出的性能的稳定性和溶解性相比,抗体可以用于药物开发。
在生产方面,人类抗体通常必须从人类细胞产生,可以是一个昂贵的过程,但对于nanobodies,由于其体积小,他们可以使用微生物,如生产大肠杆菌或通过使用酵母细胞,降低生产成本。也更容易扩大nanobodies的生产,这意味着他们更兼容的情况您要求他们快速和大量,如大流行当数以百万计的剂量可能是需要的。
噢,剂量,有区别的数量你需要管理相比,抗体?
y:这取决于力量,在活的有机体内临床结果和具体使用的抗体。抗体与不同的效能可能需要不同的剂量。但nanobodies的独特性能之一,就像我提到的,是稳定的。他们是非常稳定的,这意味着当治疗感染,而不是使用静脉注射方法,nanobodies可以直接吸入烟雾化。
噢,所以,他们非常适合这种类型的政府吗?
y:是的,没错,这交付方法相比更直接静脉注射。静脉注射,一个很小的比例(通常被认为是低于0.2%)的抗体达到预定目标,在这种情况下,肺部感染网站在肺部深处。这是由于需要克服很多障碍,包括血浆和肺的障碍。如果你能产生烟雾化管理,效率可能是更好的。另一个好处是,这种类型的政府也可以在住院病人和门诊病人进行设置。
烟雾化是可能就像我前面提到的,因为nanobodies很稳定。,这是非常重要的生物分子是稳定的,因为否则,表面张力很容易聚合的蛋白质,负面影响生物活性。
我发现这些nanobodies的过程是如何工作的呢?
y:我们依靠动物免疫。SARS-CoV-2而言,我们接种骆驼科与受体结合域(RBD)来自病毒的蛋白质。然后,我们使用免疫动物和允许在活的有机体内nanobody成熟。免疫后大约50到60天之后,我们“刺激”,和动物产生的高亲和性结合的抗体免疫抗原,在这种情况下,RBD源自的蛋白质。然后我们用质谱(MS)的蛋白质组学技术隔离nanobodies结合免疫的RBD骆驼血清。我们可以确定nanobody蛋白质的氨基酸组成,可以反向翻译成DNA,使我们生产的蛋白质大肠杆菌。
噢,有什么关键挑战的生产nanobodies吗?例如,假阳性的几率?
y:假阳性的一个“真正的粘合剂”实际上是非常小的。这就是我们设法确定一些最有效的中和nanobodies中出现< ng / mL浓度。虽然这浓度很低,一旦确认,生产的nanobodies很简单在实验室里进行设置。就像我之前说的,一旦我们知道氨基酸序列,我们可以反向翻译并产生非常小的DNA片段,引入大肠杆菌细胞。在一夜之间大肠杆菌将开始生产nanobodies散装数量,它的速度非常快,很简单。
我在存储方面,他们能被存储在室温下吗?
y:单克隆抗体相比,这些nanobodies耐热性的。我们进行了一些实验的“最佳”nanobody我们发现,发现它可以储存在室温下至少六个星期,他们很稳定。
使用nanobodies你有什么优势来治疗COVID-19,相比,抗体的新兴SARS-CoV-2变异和处理这些吗?
y:随着烟雾化,nanobodies分布在上部和下呼吸道,这是非常重要的。
在单克隆抗体和疫苗的情况下,很难保护上呼吸道,这意味着部分接种的病人,即使他们接种疫苗,可能仍然能够传播病毒,所以我认为这是一个非常令人鼓舞的使用。变异,产生大量的nanobodies,结合不同地区的病毒的蛋白质,然后通过结构性研究在原子水平的细节,这些nanobodies观察的主要变异的影响关注中和抗体,结果非常有趣。关键信息是他们似乎不同单克隆抗体相比,在大多数这些中和nanobodies高度耐循环变量的问题。
噢,这个过程可以用于生产其他病毒的抗体吗?
y:这种技术确实展示了强有力的中和nanobodies能做什么。所以,我会想象,还有许多其他nanobodies可以令人兴奋的应用程序,用于治疗传染病和其他疾病。
你在你的工作发展nanobodies治疗COVID-19,接下来的步骤是什么?
y:我们最近临床疗效评估nanobody使用的叙利亚仓鼠的中度到重度的COVID-19模式。我们选择这个模型,因为他们是高度敏感;一旦仓鼠接种病毒,他们很快发展COVID-19表型在肺部感染和减少体重。我们测试了我们的领先优势nanobody候选人,匹兹堡可吸入性nanobody 21或“PiN-21”。PiN-21气溶胶的成功交付后,动物的体重很快逆转。最重要的是,有(six-order级)减少肺中的病毒和病毒性肺炎是预防。
现在我们已经完成了至少有一项研究使用敏感COVID-19叙利亚仓鼠模型,我们要迅速转移到非人类的灵长类动物的研究,更昂贵,但为了支持过渡到临床试验。
易施正荣说,劳拉·兰斯顿博士主编的技术网络。捷克葡萄牙直播
