Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Studi Menemukan Nanobodi Terhirup Melindungi Hamster dari COVID-19

 

Dalam sebuah makalah yang diterbitkan hari ini di Science Advances , para peneliti dari Fakultas Kedokteran Universitas Pittsburgh menunjukkan bahwa tubuh nano yang dapat dihirup yang menargetkan protein lonjakan virus corona SARS-CoV-2 dapat mencegah dan mengobati COVID-19 yang parah pada hamster. Ini adalah pertama kalinya nanobodi - yang mirip dengan antibodi monoklonal tetapi ukurannya lebih kecil, lebih stabil, dan lebih murah untuk diproduksi - diuji untuk pengobatan inhalasi melawan infeksi virus corona dalam model praklinis.

Para ilmuwan menunjukkan bahwa dosis rendah dari nanobody aerosol bernama Pittsburgh inhalable Nanobody-21 (PiN-21) melindungi hamster dari penurunan berat badan yang dramatis yang biasanya terkait dengan infeksi SARS-CoV-2 yang parah dan mengurangi jumlah partikel virus menular pada hewan. rongga hidung, tenggorokan, dan paru-paru jutaan kali lipat, dibandingkan dengan pengobatan plasebo dengan nanobody yang tidak menetralkan virus.

IMAGES
Gambar: www.mdpi.com

"Dengan menggunakan terapi inhalasi yang dapat langsung diberikan ke tempat infeksi - saluran pernapasan dan paru-paru - kami dapat membuat perawatan lebih efisien," kata rekan penulis senior Yi Shi, Ph.D., asisten profesor biologi sel di Pitt. "Kami sangat senang dan terdorong oleh data kami yang menunjukkan bahwa PiN-21 dapat sangat melindungi terhadap penyakit parah dan berpotensi mencegah penularan virus dari manusia ke manusia."

Sebelumnya, Shi dan rekannya menemukan repertoar besar lebih dari 8.000 badan nano SARS-CoV-2 afinitas tinggi. Dari repertoar ini, para ilmuwan memilih nanobody ultrapoten (Nb21) dan merekayasanya menjadi bentuk trimerik untuk lebih memaksimalkan aktivitas antivirusnya. PiN-21 yang dihasilkan sejauh ini merupakan nanobody antivirus paling kuat yang telah diidentifikasi, menurut tinjauan para peneliti terhadap studi yang dipublikasikan.

Eksperimen menunjukkan bahwa PiN-21 bersifat protektif ketika diberikan secara intranasal pada saat infeksi. Hamster dalam kelompok perlakuan PiN-21 tidak kehilangan berat badan apa pun, tidak seperti hewan yang diobati dengan plasebo yang kehilangan hingga 16% dari berat badan awal mereka setelah seminggu terinfeksi. Untuk rata-rata manusia dewasa, tingkat penurunan berat badan akan sesuai dengan penurunan sekitar 20 pon dalam seminggu.

Bahkan yang lebih mengesankan, menghirup nanobodi aerosol dengan dosis sangat rendah mengurangi jumlah partikel virus menular di jaringan paru-paru hingga 6 log (atau satu juta kali lipat). Hewan yang menerima nanobodi PiN-21 aerosol memiliki perubahan yang lebih ringan pada struktur paru-paru dan tingkat peradangan yang lebih rendah daripada mereka yang menerima plasebo.

Untuk memberikan terapi melalui aerosolisasi, para ilmuwan harus mengatasi beberapa tantangan teknis - aerosol partikel kecil harus menjangkau jauh ke dalam paru-paru, dan partikel perawatan harus cukup kecil sehingga tidak menggumpal dan cukup kuat untuk menahan kondisi ekstrim. tekanan yang dibutuhkan untuk menahannya di udara. Nanobodi PiN-21, yang kira-kira empat kali lebih kecil dari antibodi monoklonal biasa dengan stabilitas yang sangat tinggi, sangat cocok untuk tugas tersebut. Mereka juga jauh lebih murah untuk diproduksi dan dapat dibuat dengan cepat untuk beradaptasi dengan cepat terhadap virus pengubah bentuk.

“COVID-19 sekarang menjadi penyakit utama abad ke-21,” kata rekan penulis Doug Reed, Ph.D., profesor imunologi di Pitt. "Memberikan pengobatan langsung ke paru-paru dapat membuat perbedaan besar bagi kemampuan kita untuk mengobatinya."

Para peneliti menunjukkan bahwa nanobodi dan vaksin saling melengkapi dan tidak bersaing satu sama lain. Vaksin tetap menjadi alat terbaik untuk menghentikan penyebaran virus dari orang ke orang, tetapi nanobodi akan berguna untuk mengobati orang yang sudah sakit dan mereka yang tidak dapat divaksinasi karena alasan medis lainnya.

Data praklinis awal yang menjanjikan, dikombinasikan dengan pengetahuan luas para peneliti tentang mengidentifikasi nanobodi berkualitas obat dengan cepat, menunjukkan bahwa pendekatan ini dapat memberikan pilihan terapi yang nyaman dan hemat biaya untuk mengendalikan pandemi virus corona.

"Pekerjaan ini adalah hasil dari para ahli dalam produksi nanobody, penyakit menular dan aerobiologi yang bekerja sama secara erat. Di Pusat Penelitian Vaksin Universitas Pittsburgh, kami tidak hanya berbicara tentang ide, kami benar-benar mewujudkannya," kata rekannya. -penulis senior Paul Duprex, Ph.D., direktur pusat.

Penulis lain pada naskah termasuk Sham Nambulli, Ph.D., Natasha Tilston-Lunel, Ph.D., Linda J. Rennick, Ph.D., William Klimstra, Ph.D., semua dari Pitt Center for Vaccine Research ; Yufei Xiang, MS, dari Departemen Biologi Sel Pitt; Zhe Sang, MS, dari Program Universitas Pittsburgh-Carnegie Mellon dalam Biologi Komputasi; dan Nicholas Crossland, Ph.D., dari Universitas Boston.

Pekerjaan ini didukung oleh National Institutes of Health (hibah #1R35GM137905-01), hibah percontohan University of Pittsburgh Clinical and Translational Science Institute, University of Pittsburgh, Pitt Center for Vaccine Research, Commonwealth of Pennsylvania Department of Community dan Pembangunan Ekonomi, Yayasan Richard King Mellon dan Yayasan Henry L. Hillman.

Shi dan Xiang adalah penemu paten yang menunggu keputusan terkait karya yang diajukan oleh University of Pittsburgh (no. 63067567, diajukan pada 28 Agustus 2020).

Powered By NagaNews.Net