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Nanobodies prometedores contra COVID-19 producido por las llamas

Thought LeadersDr. David BrodyProfessor of NeurologyUniformed Services University

En esta entrevista, Noticia-Médica habla al Dr. David Brody sobre la suya la última investigación que los nanobodies de descubrimiento implicados producidos por las llamas que podrían ayudar a combate coronavirus.

¿Qué provocó su investigación en el pandémico en curso COVID-19?

¡Somos neurólogos, así que era una broca de un movimiento en la dirección! Por varios años TJ y yo habíamos estado probando fuera cómo utilizar nanobodies para hacer imágenes cerebrales mejores. Cuando el pandémico se rompió, pensamos que éste es una vez en un curso de la vida, situación de la todo-mano-cubierta y ensamblamos el combate.

Los laboratorios todos fueron cerrados hacia abajo en abril, y pensamos que mucho bastante trabajaríamos en COVID-19 bastante que tirante en casa.

Virus SARS-CoV-2

Virus SARS-CoV-2 que ata al receptor ACE2. Haber de imagen: Kateryna Kon/Shutterstock.com

¿Cuáles son nanobodies del `' y cómo éstos difieren de los anticuerpos regulares?

Nanobodies se deriva de un tipo especial de anticuerpos producidos naturalmente por los sistemas inmunes de los camelids, es decir camellos, llamas, y alpacas. La mayoría de los anticuerpos se hacen a partir de 4 proteínas limitadas juntas: dos cadenas pesadas y dos cadenas livianas.

Camelids hace los anticuerpos especiales que se hacen de apenas 2 proteínas: 2 cadenas pesadas. Nanobodies es creado en el laboratorio aislando apenas los extremos de las cadenas pesadas, donde ocurre el atascamiento. Por término medio, estas proteínas nanobody son alrededor de décimas el peso de un anticuerpo humano típico.

Porque los nanobodies son más estables, menos costosos producir, y más fácil dirigir que los anticuerpos típicos una carrocería cada vez mayor de investigadores, incluyendo nuestro grupo, los han estado utilizando para la investigación médica. Por ejemplo, hace unos años los científicos mostraron que los nanobodies humanizados pueden ser más efectivos en tratar una forma autoinmune de la púrpura thrombocytopenic trombótica, un desorden de coagulación que borraba raro, que terapias actuales.

Una de las cosas emocionantes sobre nanobodies es que, a diferencia de la mayoría de los anticuerpos regulares, pueden aerosolized y ser inhalados para recubrir los pulmones y las aerovías. Pensamos que esto podría ser especialmente beneficioso para prevenir la transmisión COVID-19 a través del aire.

¿Puede usted describir cómo usted realizó su investigación en los anticuerpos COVID-19?

Inmunizamos una llama, nombrada Cormac, cinco veces durante 28 días con una versión purificada de la proteína del pico SARS-CoV-2. Entonces aislamos la DNA que incluye las instrucciones para hacer los anticuerpos de la sangre de Cormac. (A propósito, Cormac vive en una granja hermosa en el estado de Washington del este con muy algunas otras llamas. Él tiene un catéter en una de sus venas de modo que la gente pueda drenar su sangre sin adherirlo con cualquier aguja).

Detrás en el laboratorio aquí en Bethesda, probamos fuera centenares de nanobodies y encontramos que Cormac produjo 13 nanobodies que pudieron ser candidatos fuertes. Seleccionamos los nanobodies que podrían cegar la agregación de la proteína del pico SARS-CoV2 al receptor humano ACE2.

El virus consigue dentro del cuerpo humano atando al receptor ACE2 en la superficie exterior de células humanas, así que cegar esta agregación era un objetivo lógico.

Haber de imagen: Los altos nanobodies de la afinidad ciegan la acción recíproca obligatoria del dominio del receptor del pico SARS-CoV-2 con la angiotensina humana que convierte la enzima

¿Qué usted descubrió?

Descubrimos a ese un candidato nanobody, llamado NIH-CoVnb-112 limitados muy apretado a la parte de la proteína del pico SARS-CoV2 responsable de obrar recíprocamente con el receptor ACE2.

Mostramos después que el NIH-CoVnB-112 nanobody podría ser efectivo en la prevención de infecciones en una placa de Petri. Para imitar el virus COVID-19, nuestros colaboradores en Carolina del Norte genético transformaron un “pseudovirus inofensivo' de modo que pueda utilizar la proteína del pico SARS-CoV-2 para infectar las células que producen el receptor humano ACE2. Encontraron que los niveles relativamente bajos de los nanobodies NIH-CoVnb-112 evitaron que el pseudovirus infectara estas células en placas de Petri.

Importantemente, en equipo, mostramos que el nanobody era igualmente efectivo en la prevención de las infecciones en placas de Petri después de ser pintado (con vaporizador) con la clase de nebulizador que los pacientes pudieron utilizar.

¿Cómo efectivos eran estos nanobodies en el coronavirus de combate?

No sabemos efectivo los nanobodies estarán en coronavirus de combate. Todavía hay mucho trabajo a hacer antes de que tengamos las respuestas.

¿Cuáles son las ventajas de usar los nanobodies comparados a los anticuerpos típicos?

Hay muchas ventajas de nanobodies.

  1. Nanobodies es muy estable. Podemos guardarlos en la temperatura ambiente durante mucho tiempo, resisten calor extremo y frío, y pueden ser secados hacia abajo en un polvo para el almacenamiento después ser reconstituidos con agua cuando están necesitados. Es mucho más difícil manejar y salvar los anticuerpos típicos.
  2. Nanobodies es menos costoso producir. Pueden ser hechos en bacterias o la levadura, que son mucho más fáciles que las células mamíferas usadas para producir los anticuerpos regulares.
  3. Nanobodies es más fácil de dirigir que los anticuerpos típicos. Son más pequeños y hechos de apenas 1 proteína en vez de 2.
  4. Nanobodies se puede aerosolized e inhalar para recubrir los pulmones y las aerovías. Esto no trabaja generalmente bien para los anticuerpos típicos.
  5. Nanobodies no activa típicamente el sistema inmune humano. Esto podría ser una ventaja o una desventaja dependiendo de si queremos activar el sistema inmune o no.

Nanobody

Nanobody. Haber de imagen: StudioMolekuul/Shutterstock.com

¿Usted cree que con la investigación adicional, estos nanobodies se podrían potencialmente utilizar para combate el pandémico del coronavirus?

Pensamos que con la investigación adicional, los nanobodies se podrían potencialmente utilizar para combate el pandémico del coronavirus de varias maneras:

  1. La gente que está entrando una situación de alto riesgo podría utilizar un nebulizador en casa para recubrir sus aerovías y pulmones con una capa protectora de nanobodies.
  2. La gente que se ha expuesto alguien con COVID-19 podría comenzar a tratarse en casa para reducir las ocasiones que ella conseguirá enferma
  3. La gente que tiene COVID-19 podría recubrir sus aerovías y pulmones con los nanobodies para reducir la transmisión del virus activo a otras alrededor de ellos. Un virus que tiene nanobodies adheridos a él se preveía que fuera menos infeccioso que un virus descubierto.
  4. Los nanobodies se podrían utilizar para pintar (con vaporizador) las superficies ambientales, ofreciendo una cubierta que neutralizará el virus activo ese las tierras en las superficies.
  5. Los nanobodies se podían utilizar para que los sensores ambientales descubran el virus en la atmósfera, en líquidos, o en superficies.
  6. Los nanobodies se podrían utilizar para hacer los estuches muy baratos de la prueba que son estables en las temperaturas extremas.

¿Cuáles son los pasos siguientes en su investigación?

Hay varios pasos siguientes importantes que están en curso:

  1. Prueba de los nanobodies en los modelos animales de la infección COVID-19.
  2. Escalamiento encima de la producción para hacer suficiente nanobodies de alta calidad para estudios más grandes
  3. Prueba para ver si los nanobodies cegarán las nuevas variantes del virus.

¿Dónde pueden los programas de lectura encontrar más información?

Animamos fuertemente todo el mundo que lea el papel original. Es importante que el público entender los datos y sea instruido en este tema.

Por este motivo, lo hemos publicado en un gorrón llamado Scientific Reports que está disponible para todo el mundo en el mundo con acceso a internet y hemos escrito el papel en una manera que esperamos somos relativamente fáciles de entender.

Aquí está el eslabón:
https://www.nature.com/articles/s41598-020-79036-0

Varios otros grupos en todo el mundo también están trabajando en nanobodies.

Aquí está un eslabón a una noticia del otoño pasado:
https://www.nature.com/articles/d41586-020-02965-3

Una compañía en China llamó Shangai Novamab tiene producción ya ampliada de su nanobody.
https://www.researchgate.net/publication/343580508_A_potent_neutralizing_nanobody_against_SARS-CoV-2_with_inhaled_delivery_potential

Sobre el Dr. David Brody

David L. Brody, Doctor en Medicina, Ph.D., es el director del centro para la neurología y el remedio regenerador (CNRM) y profesor de la neurología dentro de la universidad uniformada de los servicios de las ciencias de la salud (USU) en Bethesda, Maryland. Él es neurólogo tabla-certificado con una investigación y una especialización clínica en lesión cerebral traumática (TBI) y enfermedades neurodegenerative. Su investigación se centra en los mejores resultados acelerantes para los pacientes militares de los E.E.U.U. TBI.El Dr. David Brody

Antes de su cargo actual, el Dr. Brody era el J. normando Stupp profesor de la neurología en la Facultad de Medicina de la universidad de Washington en St. Louis, Missouri. El Dr. Brody era también el director del sitio de la universidad de Washington para el asiento neurológico del cuidado de la Liga Nacional de Fútbol Americano. Él se ha convertido y las tecnologías de la imagen avanzadas autenticadas para descubrir daño en la materia blanca del cerebro y ha mostrado, por primera vez, cómo predecir la función neurológica midiendo el amiloide, una proteína anormal en el cerebro. Él también ayudó a descubrir esa proyección de imagen del tensor de la difusión, una técnica de proyección de imagen de resonancia magnética avanzada, puede revelar daño chorro-relacionado.

El Dr. Brody llevó previamente a las personas que trabajaron en colaboración con investigadores del Departamento de Defensa (DoD) de los E.E.U.U. en el centro médico regional de Landstuhl en Alemania y en dos sitios en Afganistán, tratando personal militar de los E.E.U.U. con TBIs.

En 2011, él sirvió como consultor al consejero médico del presidente de los jefes de personal comunes. Él viajó a Afganistán a petición de almirante Michael Mullen del then-JCS con las “personas grises”, un grupo de expertos civiles y militares que evaluaban el estado de TBIs en tropas dentro de la zona de combate. Sus logros se han reconocido con varias recompensas, incluyendo una recompensa del revelado de carrera del instituto nacional de desordenes neurológicos y del recorrido, y una recompensa de carrera de Burroughs Wellcome en las ciencias biomédicas.

El Dr. Brody es una pieza del comité de redacción redaccional del gorrón de Neurotrauma y del acta Neuropathologica y de una pieza permanente del instituto nacional de la sección de los nervios aguda del estudio del daño y de la epilepsia de la salud. Su monografía clínica dio derecho “al manual del cuidado de la conmoción cerebral: Una guía práctica” fue publicada por la prensa de la Universidad de Oxford en 2014.

El Dr. Brody ganó un B.A. en ciencias biológicas de la Universidad de Stanford y de su Doctor en Medicina y el Ph.D. de la Facultad de Medicina de la Universidad John Hopkins. Él terminó su residencia de la neurología en la universidad de Washington en 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!

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