Badacze: Nowe nanociała blokują SARS-CoV2

Przeciwciała to produkowane przez organizm cząsteczki, które chronią go przed szkodliwymi drobnoustrojami. Łączą się np. z wirusami, przeszkadzając im w zakażaniu komórek. W niektórych chorobach, np. zapaleniu wątroby czy wściekliźnie, stosuje się także podawane pacjentom dodatkowe przeciwciała. Produkowanie takich cząsteczek na skalę przemysłową jest trudne i kosztowne.

Inaczej rzecz się ma z nanociałami, które można określić jako "miniaturowe", proste przeciwciała.

Naukowcy z Instytutu Chemii Biofizycznej im. Maxa Plancka w Getyndze (MPI) stworzyli właśnie nanociała, które ich zdaniem mogą skutecznie radzić sobie z SARS-CoV2. "Po raz pierwszy łączą one w sobie stabilność oraz wyjątkową skuteczność przeciwko mutantom alfa, beta, gamma i delta" - donosi Dirk Görlich z MPI.

"Nasze nanociała mogą przetrwać temperaturę 95 st. C bez utraty funkcji czy tworzenia agregatów. Z jednej strony odporne na ciepło nanociała mogą dłużej przetrwać w organizmie. Z drugiej - są łatwiejsze w produkcji, przetwarzaniu i przechowywaniu" - podkreśla Matthias Dobbelstein, jeden z autorów badania.

Najprostsza wersja wynalazku łączy się z białkiem spike wirusa aż tysiąc razy mocniej niż wcześniej tworzone nanociała.

Naukowcy nauczyli się jednak łączyć je w potrójne struktury z niebywałym skutkiem. "W triadach z nanociał dosłownie dochodzi do połączenia sił. W idealnej sytuacji każde z trzech nanociał przyłącza się do jednej z domen białka. Powoduje to powstanie praktycznie nierozerwalnego wiązania. Takie potrójne nanociało nie wypuści już białka spike i neutralizuje wirusa aż 30 tys. razy silniej, niż pojedyncze" - wyjaśnia jeden z badaczy, Thomas Güttler.

Taka triada, dzięki większym rozmiarom, jest wolniej usuwana przez nerki, dzięki czemu może dłużej działać.

W kolejnym podejściu niemiecki zespół stworzył tandemy przeciwciał, łączących się z różnymi fragmentami wirusowego białka, dołączającego się do receptorów na komórkach. "Takie tandemy są szczególnie odporne na mutacje wirusa i związanym z nimi uciekaniem układowi odpornościowemu. To dlatego, że łączą się z białkiem spike tak silnie" - tłumaczy współautor wynalazku Metin Aksu.

Wszystkie konfiguracje, jak się okazało, silnie działają już przy niewielkich stężeniach. To oznacza, że jeśli powstanie z nich lek, będzie można go stosować w niewielkich dawkach. To z kolei wiąże się z mniejszymi skutkami ubocznymi i kosztami. Jednocześnie - zdaniem badaczy - nanociała nadają się do tego, aby podawać je w postaci inhalacji, dzięki czemu od razu mogłyby działać w układzie oddechowym. Dzięki niewielkim rozmiarom łatwo wnikają do tkanek.

Do stworzenia nanociał naukowcy wykorzystali alpaki. Trzem osobnikom - o imionach Britta, Nora i Xenia - wstrzyknęli fragmenty wirusowego białka spike. Zwierzęta wyprodukowały przeciwciała pobrane potem przez badaczy. Potem, w laboratorium, z całej puli cząsteczek naukowcy wyizolowali skuteczne nanociała. Jeśli pojawi się wariant wirusa, na który nowe przeciwciała nie będą działały, zdaniem badaczy alpaki z łatwością wytworzą skuteczne cząsteczki.

Teraz naukowcy przygotowują nanociała do użytku terapeutycznego. "Chcemy, aby jak najszybciej powstał z nich bezpieczny lek, pomagający ludziom ciężko chorym na Covid-19 i tym, którzy nie zostali szczepieni lub nie mogą zbudować odporności" - zapewniają.

Nanociała można też prawdopodobnie wykorzystać do produkcji szczepionek przeciw nowym mutacjom wirusa, do tego takich, które będzie można z łatwością transportować i przechowywać - uważają naukowcy. "Fakt, że nanociała pomagają w formowaniu białka nie był wcześniej znany i jest ekstremalnie interesujący pod względem badań nad zastosowaniami farmaceutycznymi" - podkreśla prof. Görlich.