Istraživački tim na Državnom univerzitetu Džordžije razvio je male, moćne molekule koji su sposobni da ciljaju skrivene sojeve HIV-a. Izvor? Geni antitela iz DNK lame.
Istraživanje, koje je predvodio docent biologije Jianliang Ksu, koristi nanotela dobijena od lame za široku neutralizaciju brojnih sojeva HIV-1, najčešćeg oblika virusa. Nova studija ovog tima objavljena je u časopisu Napredna nauka.
„Ovaj virus je razvio način da pobegne iz našeg imunološkog sistema. Konvencionalna antitela su glomazna, pa im je teško da pronađu i napadnu površinu virusa“, objasnio je Ksu. „Ova nova antitela to mogu učiniti na lakši način.“
Naučnici u potrazi za efikasnim lečenjem i prevencijom HIV-a rade sa životinjama iz porodice kamilida — poput lama — već oko 15 godina. To je zato što ih oblik i karakteristike njihovih antitela čine okretnijim i efikasnijim u identifikaciji i neutralizaciji stranih objekata, poput virusa HIV-a.
Ovo novo istraživanje predstavlja široko primenljiv metod za poboljšanje performansi nanotela. Nanotela su projektovani fragmenti antitela koji su oko jedne desetine veličine konvencionalnog antitela. Oni su izvedeni od fleksibilnih antitela samo za teški lanac u obliku slova I—sastavljena od dva teška lanca—koja su efikasnija u borbi protiv određenih virusa od konvencionalnih antitela sa lakim lancima.
Nanotela su izvedena od fleksibilnih antitela u obliku slova I sačinjena od peptida teškog lanca koji mogu biti efikasniji u borbi protiv određenih virusa.
Za ovu studiju, istraživači su imunizirali lame specijalno dizajniranim proteinom koji rezultira proizvodnjom neutralizirajućih nanotela. Ksu i njegov tim su zatim identifikovali nanotela koja mogu da ciljaju ranjiva mesta na virusu. Kada je tim konstruisao nanotela u trostruki tandem format – ponavljanjem kratkih dužina DNK – rezultujuća nanotela su pokazala izuzetnu efikasnost, neutrališući 96% raznolikog panela HIV-1 sojeva.
Dalja analiza je otkrila da ova nanotela oponašaju prepoznavanje CD4 receptora – ključnog igrača u HIV infekciji. Da bi se poboljšala njihova moć, nanotela su spojena sa široko neutrališućim antitelom (bNAb), što je rezultiralo novim antitelom sa neviđenim sposobnostima neutralizacije.
„Umesto da razvijamo koktel antitela, sada možemo da napravimo jedan molekul koji može da neutrališe HIV“, rekao je Ksu.
„Radimo sa široko neutrališućim nanotelom koje može da neutrališe preko 90% cirkulišućih sojeva HIV-a, a kada to kombinujemo sa drugim bNAb koji takođe neutrališe nekih 90%, zajedno, oni mogu neutralisati blizu 100%.
Ksu je započeo ovo istraživanje u Centru za istraživanje vakcina Nacionalnog instituta za zdravstvo u Bethesdi, MD, gde je sarađivao sa timom od više od 30 naučnika. Tim je uključivao Petera Kvonga, profesora biohemije i molekularne biofizike na Univerzitetu Kolumbija i koautora studije. Od dolaska u državu Džordžija 2023. godine, Ksu je mentor Pejton Čen, doktora nauka. kandidat u državi Džordžija. Zajedno rade na proširenju ovih potencijalnih lekova.
Chan je rekla da je uzbuđena zbog mogućnosti inovativnog istraživanja.
„Ova nanotela su najbolja i najsnažnija neutrališuća antitela do sada, što mislim da je veoma obećavajuće za budućnost HIV terapije i istraživanja antitela“, rekao je Čen. „Nadam se da će jednog dana doći do odobrenja ovih nanotela za lečenje HIV-a.“
Prema rečima Ksua, budući napori će istražiti mogućnost kombinovanja nanotela lame sa drugim postojećim bNAb kako bi se utvrdilo da li neke od ovih kombinacija mogu postići 100% neutralizaciju kako bi ponudile nove opcije lečenja u borbi protiv HIV-a.
