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Nanobodies de bureau d'études à lutter contre le virus SARS-CoV-2

Les scientifiques poursuivent une stratégie neuve dans le combat prolongé contre le virus SARS-CoV-2 en concevant les nanobodies qui peuvent neutraliser des variantes de virus de deux voies différentes.

Dans des études de laboratoire, les chercheurs ont recensé deux groupes de molécules qui étaient efficaces contre des variantes de virus. Utilisant différents mécanismes, les nanobodies dans chaque groupe ont dérivé des mutations et ont désactivé la capacité du virus de gripper au récepteur qui la laisse présenter des cellules hôte.

Bien que la vaccination active la reprise de quelques activités pré-universelles aux parties du monde, SARS-CoV-2 fonctionne rapidement sa voie autour des vaccins à côté de se subir une mutation. Dans cette étude, les nanobodies ont neutralisé trois variantes apparaissantes : Alpha, bêta et gamma.

Les compagnies ont déjà commencé à introduire les variantes de la préoccupation dans le construire avec des coups de feu de servocommande des vaccins existants. Mais le virus subit une mutation continuellement, et la vitesse de la mutation peut être plus rapide que nous pouvons capter. Par conséquent, nous devons utiliser des mécanismes multiples pour contrôler la propagation des virus. »

Kai Xu, professeur adjoint des biosciences vétérinaires, de l'université de l'Etat d'Ohio et de l'auteur de Co-fil de la recherche

Une prévision accélérée d'article de l'étude est publiée en ligne en nature.

Nanobodies sont des anticorps dérivés de l'immunisation des mammifères de camelid - tels que les chameaux, les lamas et les alpaga - qui peuvent être remodelés dans les molécules minuscules qui imitent les structures et les fonctionnements humains d'anticorps.

Pour ce travail, les chercheurs ont immunisé des lamas pour produire les anticorps à chaîne unique contre SARS-CoV-2. Ils ont également immunisé le « nanomice, » les souris transgéniques avec un gène de camelid qui avait été conçu par le chargé de recherches Jianliang Xu dans le laboratoire de Rafaël Casellas, chercheur à l'institut national de l'arthrite et musculosquelettique supérieurs et des maladies de la peau (NIAMS), pour produire des nanobodies assimilés à ceux produits par des camelids.

L'équipe améliorée le pouvoir des nanobodies en immunisant les animaux d'abord avec le domaine obligatoire de récepteur (RBD), une partie de la protéine extérieure virale de pointe, et après avec des coups de feu de servocommande contenant la protéine entière de pointe.

« À l'aide de cette stratégie séquentielle d'immunisation, nous avons produit des nanobodies qui peuvent capter le virion en identifiant le domaine obligatoire de récepteur avec l'affinité très élevée, » Xu avons dit.

Les scientifiques ont vérifié la capacité de la neutralisation des différents nanobodies, traçant la surface du RBD, la conduite fonctionnelle et les analyses de structure, et mesure de la force de leur affinité pour rétrécir les molécules de candidat d'une grande bibliothèque à six.

Le coronavirus est hautement infectieux parce qu'il grippe très fortement au récepteur ACE2 pour accéder aux cellules de poumon et de fosse nasale chez l'homme, où il tire des copies de lui-même pour infecter d'autres cellules. Le domaine obligatoire de récepteur sur la protéine de pointe est principal à sa réussite en fixant à ACE2.

« Cette surface adjacente RBD-ACE2 est sur le haut du domaine obligatoire de récepteur - cette région est l'objectif primaire pour les anticorps humains protecteurs, produit par la vaccination ou l'infection précédente, pour bloquer l'entrée virale, » Xu a dit. « Mais c'est également une région fréquemment mutée dans les variantes. »

La voie que les mutants ont apparue jusqu'ici propose que la confiance à long terme dans les vaccins actuels éventuellement soit compromise, les chercheurs disent, parce que l'efficacité d'anticorps est affectée sensiblement par ces mutants à la surface adjacente.

« Nous avons constaté que certains nanobodies peuvent identifier une région économisée du domaine obligatoire de récepteur, un emplacement caché qui est trop étroit pour que les anticorps humains atteignent, » Xu avons dit. Et fixer à cet emplacement, quoique ce soit une certaine distance à partir d'où RBD branche à ACE2, accomplit toujours ce qui se destine - bloquant SARS-CoV-2 de présenter une cellule hôte.

L'autre groupe de nanobodies, attiré à la surface adjacente RBD-ACE2, alors que sous leur grille d'origine n'a pas pu neutraliser certaines variantes. Cependant, quand les chercheurs ont conçu ce groupe pour être des homotrimers - trois copies jointes en tandem - les nanobodies ont réalisé la neutralisation efficace du virus. Modifiant la structure des nanobodies qui ont fixé à la région économisée de RBD de la même manière amélioré leur efficacité aussi bien.

Il y a beaucoup plus de recherche en avant, mais les découvertes proposent que les nanobodies pourraient être les outils prometteurs pour éviter la mortalité COVID-19 quand des vaccins sont compromis, Xu a dit.

« Notre plan futur est d'isoler davantage des anticorps particulièrement contre des variantes apparaissantes pour le développement thérapeutique, et pour trouver une meilleure solution pour des vaccins en apprenant de ces anticorps, » il a dit.

Source:
Journal reference:

Xu, J., et al. (2021) Nanobodies from camelid mice and llamas neutralize SARS-CoV-2 variants. Nature. doi.org/10.1038/s41586-021-03676-z.