Un equipo de investigación que incluyó a científicos del Instituto de Investigación Scripps TSRI ha identificado un nuevo grupo de anticuerpos poderosos para combatir el virus del Ébola.
Los anticuerpos, aislados de la sangre de un sobreviviente del brote de Ébola 2014 y el panel más grande reportado hasta la fecha, podrían guiar el desarrollo de una vacuna o terapéutica contra el Ébola. El nuevo estudio también reveló un sitio de vulnerabilidad previamente desconocido en elestructura del virus mortal.
"Nuestro ciencia el artículo describe la primera visión en profundidad de la respuesta de anticuerpos humanos al virus del Ébola ", dijo la líder del equipo, Laura Walker, científica principal de Adimab, LLC, y una alumna del programa de doctorado de TSRI." A las pocas semanas de recibir una muestra de sangre desobrevivientes del brote de Ébola de 2014, pudimos aislar y caracterizar más de 300 anticuerpos monoclonales que reaccionaron con la glucoproteína de la superficie del virus del Ébola ".
Los coautores del trabajo incluyeron a los jefes de laboratorio de TSRI, la profesora Erica Ollmann Saphire también codirectora del Centro de Excelencia de la Red Mundial de Virus en TSRI; el profesor asociado Andrew Ward; y el profesor Dennis Burton también director científico de International AIDSEl Centro de Anticuerpos Neutralizantes de la Iniciativa de Vacunas IAVI y el Centro Patrocinado por el Instituto Nacional de Salud NIH para la Inmunología de Vacunas contra el VIH / SIDA y el Descubrimiento de Inmunógenos CHAVI-ID, ambos en TSRI.
El estudio fue publicado el 18 de febrero de 2016 en la revista Ciencia
Buscando anticuerpos potentes
Los estudios en TSRI y otras instituciones han demostrado que el virus del Ébola tiene varios puntos débiles en su estructura donde los anticuerpos pueden atacar y neutralizar el virus. Sin embargo, el sistema inmune generalmente necesita un largo período de prueba y error para producir los anticuerpos correctos contra estossitios, por lo que los investigadores han estado trabajando con solo una pequeña biblioteca de opciones contra el Ébola.
A pesar de esta biblioteca limitada, los investigadores han tenido cierto éxito en el diseño de "cócteles" de anticuerpos que se dirigen a varios puntos débiles a la vez. Un tratamiento en desarrollo, ZMapp ™ de Mapp Biopharmaceutical Inc., es un cóctel de tres anticuerpos de ratón modificados para parecerseanticuerpos humanos. Este tratamiento tuvo éxito en ensayos con primates y se utilizó como tratamiento humano experimental en el brote de 2014.
Con ZMapp como prometedor, los investigadores están buscando anticuerpos adicionales para combatir el Ébola.
"Estos tipos de anticuerpos podrían desarrollarse en diferentes tipos de cócteles de anticuerpos o terapéuticos, además de avanzar en el diseño de la vacuna", dijo Ward.
uniendo nuevas tecnologías juntas
El nuevo estudio aprovechó una plataforma de aislamiento de células B de reciente lanzamiento de Adimab, que los investigadores utilizaron para encontrar rápidamente más de 300 anticuerpos que reaccionaron con la glucoproteína de la superficie del virus del Ébola, la estructura viral que se fusiona con las células huésped.
Los investigadores de TSRI y el Instituto de Investigación Médica de Enfermedades Infecciosas del Ejército de EE. UU. USAMRIID luego realizaron un análisis en profundidad del potencial terapéutico de estos anticuerpos. Fue crucial para este esfuerzo el desarrollo de antígenos TSRI - moléculas que pueden "pescar""para anticuerpos en suero sanguíneo.
"Ahí es donde nuestra experiencia entró en juego", dijo el primer autor del estudio, Zachary Bornholdt, profesor asistente en el laboratorio Ollmann Saphire en el momento del estudio y actual director asociado de descubrimiento de anticuerpos en Mapp Biopharmaceutical.
Sorprendentemente, el 77 por ciento de los anticuerpos en el nuevo estudio mostraron el potencial de neutralizar el virus del Ébola, y varios anticuerpos demostraron una protección significativa contra el virus en modelos de ratón ". Identificamos tres anticuerpos altamente protectores que se dirigían a un sitio diferente, oepítopo: en la glucoproteína del virus del Ébola ", dijo Bornholdt.
Debido a que estos son anticuerpos humanos, no anticuerpos de ratón modificados, los investigadores podrían usarlos rápidamente para diseñar un tratamiento. Además, con estos nuevos anticuerpos disponibles, los investigadores podrían diseñar tratamientos secundarios en caso de que el virus del Ébola mute para escapar de otros tratamientos.
Luego, los investigadores utilizaron una técnica de imagen, llamada microscopía electrónica, para investigar exactamente dónde se unían los anticuerpos con el virus del Ébola. La imagen, dirigida por el laboratorio Ward en TSRI, reveló un talón de Aquiles previamente desconocido en el virus: una manchaen la base de la glucoproteína de la superficie del virus del Ébola.
Si bien el virus del Ébola muta rápidamente, este sitio es parte de la maquinaria más grande del virus y tiende a permanecer igual. Esto significa que apuntar a este lugar podría neutralizar muchas cepas de Ébola.
Para alentar más estudios, los investigadores han puesto a disposición de la comunidad investigadora las secuencias genéticas de estos anticuerpos.
detener las enfermedades emergentes
Los investigadores creen que las técnicas en este estudio podrían usarse para encontrar tratamientos para otras enfermedades emergentes, como el virus del Zika.
Bornholdt piensa en el nuevo estudio como un caso de prueba. En poco más de un año, la combinación de los métodos Adimab y TSRI condujo al descubrimiento de anticuerpos prometedores, y los experimentos futuros deberían avanzar aún más rápidamente ahora que los investigadores tienen experiencia con estosherramientas.
"Con otros brotes, podríamos tomar muestras de sangre de la primera ola de sobrevivientes y potencialmente producir un tratamiento rápidamente", dijo Bornholdt. "Ese es el objetivo a largo plazo".
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Materiales proporcionado por Instituto de Investigación Scripps . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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