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Nanobodies prometteurs contre COVID-19 produit par des lamas

Thought LeadersDr. David BrodyProfessor of NeurologyUniformed Services University

Dans cette entrevue, Nouvelles-Médicale parle à M. David Brody au sujet du sien la dernière recherche qui les nanobodies de découverte impliqués produits par les lamas qui pourraient aider à combattre le coronavirus.

Qu'a provoqué votre recherche dans la pandémie COVID-19 actuelle ?

Nous sommes des neurologistes, ainsi c'était un morceau d'une variation dans le sens ! Pendant plusieurs années TJ et moi avions vérifié à l'extérieur comment employer des nanobodies pour rendre l'imagerie cérébrale meilleure. Quand la pandémie s'est brisée, nous avons pensé que c'est une fois dans une vie, situation de tout-main-paquet et avons joint le combat.

Tous les laboratoires ont été fermés en avril, et nous avons pensé que nous beaucoup plutôt travaillerions à COVID-19 plutôt que restant à l'intérieur des frontières.

Virus SARS-CoV-2

Virus SARS-CoV-2 grippant au récepteur ACE2. Crédit d'image : Kateryna Kon/Shutterstock.com

Quels sont des nanobodies de `' et comment ceux-ci diffèrent des anticorps réguliers ?

Nanobodies sont dérivés d'un type particulier d'anticorps naturellement produits par les systèmes immunitaires des camelids, c.-à-d. chameaux, lamas, et alpaga. La plupart des anticorps sont effectués à partir de 4 protéines liées ensemble : deux réseaux lourds et deux réseaux légers.

Camelids préparent les anticorps spéciaux qui sont effectués à partir de juste 2 protéines : 2 réseaux lourds. Nanobodies sont produits dans le laboratoire en isolant juste les bouts des réseaux lourds, où le grippement se produit. En moyenne, ces protéines nanobody sont environ des dixièmes le grammage d'un anticorps humain typique.

Puisque les nanobodies sont plus stables, moins chers de produire, et plus facile à concevoir que les anticorps particuliers un fuselage grandissant des chercheurs, y compris notre groupe, les avaient employés pour la recherche médicale. Par exemple, quelques scientifiques il y a années ont prouvé que les nanobodies humanisés peuvent être plus efficaces à traiter une forme auto-immune de micro-angiopathie thrombotique, un trouble de coagulation épongeant rare, que des traitements actuels.

Une des choses passionnantes au sujet des nanobodies est que, à la différence de la plupart des anticorps réguliers, ils peuvent être aerosolized et inhalés pour vêtir les poumons et les voies aériennes. Nous pensons que ceci pourrait être particulièrement avantageux pour éviter la boîte de vitesses COVID-19 par l'air.

Pouvez-vous décrire comment vous avez effectué votre recherche dans les anticorps COVID-19 ?

Nous avons immunisé un lama, nommé Cormac, cinq fois plus de 28 jours avec une version épurée de la protéine de la pointe SARS-CoV-2. Alors nous avons isolé l'ADN qui comprend les directives pour préparer des anticorps à partir du sang de Cormac. (Par la manière, Cormac vit à une belle ferme dans l'état de Washington Oriental avec bien quelques autres lamas. Il a un cathéter dans une de ses veines de sorte que les gens puissent entraîner son sang sans le coller avec tous les pointeaux).

De retour dans le laboratoire ici dans Bethesda, nous avons vérifié à l'extérieur des centaines de nanobodies et avons constaté que Cormac a produit 13 nanobodies qui pourraient être les candidats intenses. Nous avons sélecté les nanobodies qui pourraient bloquer la pièce d'assemblage de la protéine de la pointe SARS-CoV2 au récepteur ACE2 humain.

Le virus obtient à l'intérieur de du corps humain en grippant au récepteur ACE2 sur la surface extérieure des cellules humaines, ainsi le blocage de cette pièce d'assemblage était un objectif logique.

Crédit d'image : Les nanobodies élevés d'affinité bloquent l'interaction obligatoire de domaine de récepteur de la pointe SARS-CoV-2 avec de l'angiotensine humaine convertissant l'enzyme

Qu'avez-vous découvert ?

Nous avons découvert ce un candidat nanobody, NIH-CoVnb-112 appelé liés très fortement à la partie de la protéine de la pointe SARS-CoV2 responsable de l'interaction avec le récepteur ACE2.

Nous avons ensuite prouvé que le NIH-CoVnB-112 nanobody pourrait être efficace à éviter des infections dans une boîte de Pétri. Pour imiter le virus COVID-19, nos collaborateurs en Caroline du Nord ont génétiquement subi une mutation un « pseudovirus inoffensif' de sorte qu'il puisse employer la protéine de la pointe SARS-CoV-2 pour infecter les cellules qui produisent le récepteur ACE2 humain. Ils ont constaté que les concentrations relativement faibles des nanobodies NIH-CoVnb-112 ont empêché le pseudovirus d'infecter ces cellules dans des boîtes de Pétri.

D'une manière primordiale, en équipe, nous avons prouvé que le nanobody était également efficace en évitant les infections dans des boîtes de Pétri Après avoir été pulvérisé par le tri du nébuliseur que les patients pourraient employer.

Combien efficaces étaient ces nanobodies aux coronavirus de combat ?

Nous ne savons pas efficace les nanobodies seront dans le coronavirus de combat. Il reste beaucoup de travail à faire avant que nous ayons les réponses.

Quels sont les avantages d'employer des nanobodies comparés aux anticorps particuliers ?

Il y a beaucoup d'avantages des nanobodies.

  1. Nanobodies sont très stable. Nous pouvons les maintenir à la température ambiante pendant longtemps, ils résistent à la chaleur et au rhume extrêmes, et ils peuvent être séchés vers le bas dans une poudre pour le stockage puis être reconstitués avec de l'eau une fois eus besoin. Il est beaucoup plus délicat pour traiter et enregistrer les anticorps particuliers.
  2. Nanobodies sont moins cher de produire. Ils peuvent être effectués en bactéries ou levure, qui sont beaucoup plus faciles que les cellules mammifères utilisées pour produire les anticorps réguliers.
  3. Il est plus facile concevoir Nanobodies que les anticorps particuliers. Ils sont plus petits et effectués à partir de juste 1 protéine au lieu de 2.
  4. Nanobodies peut être aerosolized et inhalé pour vêtir les poumons et les voies aériennes. Ceci ne fonctionne pas bien habituellement pour les anticorps particuliers.
  5. Nanobodies n'activent pas type le système immunitaire humain. Ceci pourrait être un avantage ou un désavantage selon, que nous voulions activer le système immunitaire ou pas.

Nanobody

Nanobody. Crédit d'image : StudioMolekuul/Shutterstock.com

Croyez-vous que avec davantage de recherche, ces nanobodies pourraient potentiellement être employés pour combattre la pandémie de coronavirus ?

Nous pensons qu'avec davantage de recherche, les nanobodies pourraient potentiellement être employés pour combattre la pandémie de coronavirus de plusieurs voies :

  1. Les gens qui entrent dans une situation à haut risque pourraient utiliser un nébuliseur à l'intérieur des frontières pour enduire leurs voies aériennes et poumons d'une couche protectrice de nanobodies.
  2. Les gens qui ont été exposés à quelqu'un avec COVID-19 pourraient commencer à se traiter à l'intérieur des frontières pour réduire les occasions qu'ils tomberont malades
  3. Les gens qui ont COVID-19 pourraient enduire leurs voies aériennes et poumons des nanobodies pour ramener la boîte de vitesses du virus actif à d'autres autour de elles. Un virus qui a des nanobodies coincés à lui serait attendu pour être moins infectieux qu'un virus nu.
  4. Les nanobodies pourraient être employés pour pulvériser les surfaces environnementales, fournissant une couche qui neutralisera le virus actif ce des cordons sur les surfaces.
  5. Les nanobodies ont pu être employés pour que des détecteurs environnementaux trouvent le virus dans l'ambiance, en liquides, ou sur des surfaces.
  6. Les nanobodies pourraient être employés pour effectuer les kits d'essai très peu coûteux qui sont stables aux températures extrêmes.

Quelles sont les prochaines opérations dans votre recherche ?

Il y a plusieurs prochaines opérations importantes qui sont en cours :

  1. Contrôle des nanobodies dans des modèles animaux de l'infection COVID-19.
  2. Écaillage vers le haut de la production pour effectuer assez de nanobodies de haute qualité pour de plus grandes études
  3. Contrôle pour voir si les nanobodies bloqueront les variantes neuves du virus.

Où peuvent les lecteurs trouver plus d'informations ?

Nous encourageons fortement chacun à afficher le papier originel. Il est important que le public de comprendre les caractéristiques et soit instruit sur ce sujet.

Pour cette raison, nous l'avons publié dans un tourillon Scientific Reports appelé qui est procurable à chacun dans le monde avec l'accès d'Internet et nous avons écrit le papier d'une manière dont il espère est relativement facile nous comprendre.

Voici la tige :
https://www.nature.com/articles/s41598-020-79036-0

Plusieurs autres groupes autour du monde travaillent également aux nanobodies.

Voici une tige à un article de l'automne dernier :
https://www.nature.com/articles/d41586-020-02965-3

Une compagnie en Chine Changhaï appelé Novamab a la production déjà renforcée de son nanobody.
https://www.researchgate.net/publication/343580508_A_potent_neutralizing_nanobody_against_SARS-CoV-2_with_inhaled_delivery_potential

Au sujet de M. David Brody

David L. Brody, DM, Ph.D., est le directeur du centre pour la neurologie et le médicament régénérateur (CNRM) et un professeur de la neurologie dans l'université en uniforme de services des sciences de santé (USU) dans Bethesda, le Maryland. Il est un neurologue carton-certifié avec une recherche et une spécialisation clinique dans la lésion cérébrale traumatique (TBI) et les maladies neurodegenerative. Sa recherche se concentre sur de meilleurs résultats de accélération pour les patients militaires des États-Unis TBI.M. David Brody

Avant sa situation actuelle, M. Brody était J. Stupp normand professeur de la neurologie à l'École de Médecine d'université de Washington à St Louis, Missouri. M. Brody était également le directeur de site d'université de Washington pour la fondation neurologique des soins de la Ligue nationale du football. Il s'est développé et des technologies de l'image avancées authentifiées pour trouver des blessures dans la question blanche du cerveau et a montré, pour la première fois, comment prévoir le fonctionnement neurologique en mesurant l'amyloïde, une protéine anormale dans le cerveau. Il a également aidé à découvrir cette représentation de tenseur de diffusion, une technique d'imagerie par résonance magnétique avancée, peut indiquer les dégâts liés au souffle.

M. Brody a précédemment abouti une équipe qui a travaillé en partenariat avec des chercheurs de Ministère de la Défense (DoD) des États-Unis au centre médical régional de Landstuhl en Allemagne et à deux sites en Afghanistan, traitant les effectifs militaires des États-Unis avec TBIs.

En 2011, il a servi de conseiller au conseiller médical du Président de l'instance collégiale des Chefs d'état-major. Il s'est déplacé en Afghanistan sur demande d'amiral de then-JCS Michael Mullen avec « l'équipe grise », un groupe d'experts civils et militaires évaluant l'état de TBIs dans les troupes dans la zone de combat. Ses accomplissements ont été identifiés avec plusieurs récompenses, y compris une récompense de développement de la vie professionnelle de l'institut national des troubles neurologiques et de rappe, et une récompense de carrière de Burroughs Wellcome en sciences biomédicales.

M. Brody est un membre du bureau de rédaction du tourillon de Neurotrauma et d'acta Neuropathologica et d'un membre permanent de l'institut national de la partie neurale aiguë d'étude de blessures et d'épilepsie de santé. Sa monographie clinique a intitulé « le manuel de soins de commotion : Un guide pratique » était publié par la pression d'Université d'Oxford en 2014.

M. Brody a gagné un B.A. en sciences biologiques d'Université de Stanford et de sa DM et le Ph.D. de l'École de Médecine d'Université John Hopkins. Il a complété son implantation de neurologie à l'université de Washington à St Louis.

Emily Henderson

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Emily Henderson

Emily Henderson graduated with a 2:1 in Forensic Science from Keele University and then completed a PGCE in Chemistry. She loves being able to share science with people all over the world and enjoys being at the forefront of new and exciting research. In Emily's spare time she enjoys watching true crime documentaries and reading books. She also loves the outdoors, enjoying long walks and discovering new places. She goes camping monthly and recently climbed Ben Nevis. In the future, Emily wants to have travelled all over the world, learning about new cultures. She has an extensive bucket list and is keen for new adventures!

Citations

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