Молекули, отримані з лам, націлені на приховані штами ВІЛ

Дослідницька група з Університету штату Джорджія розробила крихітні, потужні молекули, які можуть впливати на латентні штами ВІЛ. Джерело? Гени антитіл з ДНК лами.

У дослідженні, яке очолює доцент кафедри біології Цзяньлян Сюй, використовуються нанотіла, отримані з лам, для широкого нейтралізації кількох штамів ВІЛ-1, найпоширенішої форми вірусу. Нове дослідження команди було опубліковано в журналі Advanced Science.

«Цей вірус знайшов спосіб обійти нашу імунну систему. Звичайні антитіла об’ємні, тому їм важко знаходити та атакувати поверхню вірусу. Ці нові антитіла можуть полегшити це», – сказав Цзянлян Сюй, доцент кафедри біології в Університеті штату Джорджія.

Вчені, які шукають ефективне лікування та профілактику ВІЛ, працюють з верблюжими, такими як лами, вже близько 15 років. Це пояснюється тим, що форма та характеристики їхніх антитіл роблять їх більш гнучкими та ефективними у виявленні та нейтралізації сторонніх об'єктів, таких як вірус ВІЛ.

Це нове дослідження пропонує широко застосовний метод покращення ефективності нанотіл. Нанотіла – це сконструйовані фрагменти антитіл, розмір яких приблизно в десяту частину менший за розмір типового антитіла. Вони виготовляються з гнучких Y-подібних антитіл, що містять лише важкі ланцюги – двох важких ланцюгів – які ефективніше борються з певними вірусами, ніж типові антитіла з легкими ланцюгами.

Нанотіла виготовляються з гнучких антитіл у формі літери Y, що складаються з пептидів важкого ланцюга, які можуть бути ефективнішими в боротьбі з певними вірусами.

Для дослідження вчені імунізували лам спеціально розробленим білком, який призводить до вироблення нейтралізуючих нанотіл. Потім Цзянлян Сюй та його команда ідентифікували нанотіла, які могли б впливати на вразливі ділянки вірусу. Коли команда створила нанотіла в потрійному тандемі — повторювані короткі ділянки ДНК — отримані нанотіла виявилися надзвичайно ефективними, нейтралізуючи 96 відсотків різних штамів ВІЛ-1.

Подальший аналіз показав, що ці нанотіла імітують розпізнавання рецептора CD4, ключового гравця в ВІЛ-інфекції. Щоб підвищити їхню ефективність, нанотіла були поєднані з широко нейтралізуючим антитілом (bNAb), що призвело до створення нового антитіла з безпрецедентними нейтралізуючими можливостями.

«Замість розробки коктейлю антитіл, ми тепер можемо створити одну молекулу, здатну нейтралізувати ВІЛ», – сказав Цзянлян Сюй. «Ми працюємо з широко нейтралізуючим нанотілом, яке може нейтралізувати понад 90 відсотків циркулюючих штамів ВІЛ, а коли ми поєднуємо це з іншим bNAb, яке також нейтралізує близько 90 відсотків, разом вони можуть нейтралізувати майже 100 відсотків».

Цзяньлян Сюй розпочав це дослідження в Науково-дослідному центрі вакцин Національних інститутів охорони здоров'я в Бетесді, штат Меріленд, де він співпрацював з командою з понад 30 вчених. До команди входив Пітер Квонг, професор біохімії та молекулярної біофізики Колумбійського університету та співавтор дослідження. З моменту прибуття Цзяньлян Сюй до Університету штату Джорджія у 2023 році він є наставником Пейтона Чана, кандидата наук у Університеті штату Джорджія. Разом вони працюють над розширенням цих потенційних методів лікування.

Чан сказала, що вона захоплена перспективами інноваційних досліджень.

«Ці нанотіла є найкращими та найпотужнішими нейтралізуючими антитілами на сьогоднішній день, що, на мою думку, є дуже перспективним для майбутнього терапії ВІЛ та досліджень антитіл», — сказав Чан. «Я сподіваюся, що одного дня ці нанотіла будуть схвалені для лікування ВІЛ».

За словами Цзянлян Сюй, майбутні зусилля будуть зосереджені на поєднанні нанотіл лами з іншими існуючими bNAbs, щоб визначити, чи можуть деякі з цих комбінацій досягти 100-відсоткової нейтралізації та запропонувати нові варіанти лікування в боротьбі з ВІЛ.