Hoy en ciencia , investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh describen un nuevo método para extraer pequeños pero extremadamente poderosos fragmentos de anticuerpos del SARS-CoV-2 de llamas, que podrían convertirse en terapias inhalables con el potencial de prevenir y tratar COVID-19.
Estos anticuerpos especiales de llama, llamados "nanocuerpos", son mucho más pequeños que los anticuerpos humanos y muchas veces más efectivos para neutralizar el virus SARS-CoV-2. También son mucho más estables.
"La naturaleza es nuestro mejor inventor", dijo el autor principal Yi Shi, Ph.D., profesor asistente de biología celular en Pitt. "La tecnología que desarrollamos examina nanocuerpos neutralizantes del SARS-CoV-2 a una escala sin precedentes, lo que nos permitiópara descubrir rápidamente miles de nanocuerpos con una afinidad y una especificidad inigualables ".
Para generar estos nanocuerpos, Shi recurrió a una llama negra llamada Wally, que se parece y por lo tanto comparte su apodo con el labrador negro de Shi.
Shi y sus colegas inmunizaron a la llama con un trozo de proteína de pico SARS-CoV-2 y, después de aproximadamente dos meses, el sistema inmunológico del animal produjo nanocuerpos maduros contra el virus.
Usando una técnica basada en espectrometría de masas que Shi ha estado perfeccionando durante los últimos tres años, el autor principal Yufei Xiang, un asistente de investigación en el laboratorio de Shi, identificó los nanocuerpos en la sangre de Wally que se unen al SARS-CoV-2 con mayor fuerza.
Luego, con la ayuda del Centro de Investigación de Vacunas CVR de Pitt, los científicos expusieron sus nanocuerpos al virus SARS-CoV-2 vivo y descubrieron que solo una fracción de un nanogramo podía neutralizar suficiente virus para evitar que un millón de células seinfectado.
Estos nanocuerpos representan algunos de los candidatos de anticuerpos terapéuticos más efectivos para el SARS-CoV-2, cientos o miles de veces más efectivos que otros nanocuerpos de llama descubiertos a través de los mismos métodos de presentación de fagos utilizados durante décadas para buscar anticuerpos monoclonales humanos.
Los nanocuerpos de Shi pueden permanecer a temperatura ambiente durante seis semanas y tolerar que se conviertan en una niebla inhalable para administrar la terapia antiviral directamente en los pulmones donde más se necesitan. Dado que el SARS-CoV-2 es un virus respiratorio, los nanocuerpos podrían encontrary adherirse a él en el sistema respiratorio, incluso antes de que tenga la posibilidad de dañar.
En contraste, los anticuerpos tradicionales contra el SARS-CoV-2 requieren una vía intravenosa, que diluye el producto en todo el cuerpo, lo que requiere una dosis mucho mayor y cuesta a los pacientes y aseguradoras alrededor de $ 100,000 por curso de tratamiento.
"Los nanocuerpos podrían costar potencialmente mucho menos", dijo Shi. "Son ideales para abordar la urgencia y magnitud de la crisis actual".
En colaboración con Cheng Zhang, Ph.D., en Pitt, y Dina Schneidman-Duhovny, Ph.D., en la Universidad Hebrea de Jerusalén, el equipo descubrió que sus nanocuerpos utilizan una variedad de mecanismos para bloquear el SARS-CoV-2. Esto hace que los nanocuerpos estén listos para la bioingeniería. Por ejemplo, los nanocuerpos que se unen a diferentes regiones del virus SARS-CoV-2 pueden unirse, como una navaja suiza, en caso de que una parte del virus mute y se convierta en fármaco-resistente.
"Como virólogo, es increíble ver cómo aprovechar la peculiaridad de la generación de anticuerpos de llama se puede traducir en la creación de una potente nanoarma contra los aislados clínicos de SARS-CoV-2", dijo el coautor del estudio y director del CVR Paul Duprex, Ph..RE.
Los autores adicionales del estudio incluyen a Sham Nambulli, Ph.D., Zhengyun Xiao, Heng Liu, Ph.D. y Zhe Sang, todos de Pitt.
La financiación para este estudio fue proporcionada por los Institutos Nacionales de Salud subvenciones R35GM137905 y R35GM128641, el Instituto de Ciencias Clínicas y Traslacionales de la Universidad de Pittsburgh, el Centro de Investigación de Vacunas de la Universidad de Pittsburgh y la Fundación Caritativa DSF.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Pittsburgh . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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