מחקר חדש מראה כי מדענים הנדסו נוגדן מונוקלונאלי שיכול להגן על עכברים מפני מינון קטלני של שפעת א '. המולקולה החדשה משלבת את הספציפיות של לוחם שפעת בוגר עם יכולת הכריכה הרחבה של מגן מערכת חיסונית כללית יותר.
אפקט המגן שופר על ידי מתן הנוגדן בתרסיס לאף המפזר מולקולות אלה לאורך דרכי הנשימה, שם הן דבקות ברירית הריר החלקלקת כדי להמתין לחלקיקים נגיפיים פולשים.
המולקולה המהונדסת מבוססת על גרסת ה- IGM של נוגדן אימונוגלובולין, הקו הראשון הגנרי של הגנת הנוגדנים מפני זיהום – אך עם תכונה מבנית נוספת שמתקשרת למיקום ספציפי מאוד על פני השטח A כדי לנטרל את הנגיף.
זו פלטפורמה טובה יותר עם נוגדן טוב יותר. אם נוכל להכין את סביבת הנשימה באמצעות מולקולה מהונדסת משופרת זו, היא יכולה לתפוס וליירט את הנגיף בשלב מוקדם. זה יהיה טיפול שלא רק שניתן להשתמש בו למניעת שפעת עונתית – ניתן להשתמש בו גם כנגד זני מגיפה בעתיד. "
קאי שו, סופר משותף-עופרת, עוזר פרופסור למדעי ביו וטרינריים, אוניברסיטת אוהיו
המחקר פורסם ב -29 באפריל תקשורת טבעו
נגיפי שפעת A מחולקים לתת-סוגים המבוססים על מאפיינים של שני חלבוני שטח עיקריים, המגלגלוטינין (HA) ונוירמינדאז (NA)-כמו למשל, הזן המסתובב מדי שנה באנשים, H1N1 ונגיף H3N2 פחות שכיח המסתיר משותף בעונת שפעת.
עבודות קודמות הראו כי נוגדני IgG מונוקלונליים מהונדסים כדי לכוון את השפעת חלבון HA מאבדים עוצמה כאשר הנגיף משתנה את דרכו החוצה מכסאותיהם.
נוגדנים אלה, המחקים לוחמי שפעת טבעיים בוגרים של מערכת החיסון ההסתגלות, נצמדים לחלק מדויק של חלבון השטח כדי להשבית את יכולתו של הנגיף להיקשר לקולטן תאים מארח ולהיכנס לתא לייצור עותקים של עצמו. אך ברגע שנגיפים מגלים היכן הם ממוקדים על ידי נוגדנים, הם משתנים את האתרים הללו כדי להימלט מהכרה על ידי מערכת החיסון.
XU ועמיתיו תיאורו כי בניית נוגדן נגד FLU המבוסס על איזוטפ IGM-מגיב חיסוני מוקדם, קו ראשון הידוע בצורתו הפנטארית-הכולל אתרים מבניים יותר המסוגלים לקשור לחלבון HA כמו גם ליעד צמוד ברמת IGGG ומטרות מדויקות, היו מגדילים את יכולת הנטרל של הנוגדן.
הצוות בנה והעריך 18 נוגדנים IGM המבוססים על נוגדנים IGG קיימים הידועים כממקד קטעים שונים של חלבון HA, ונחת על גרסת IGM אחת שהייתה מעולה במחקרי תרבית תאים בנטרול פאנל של נגיפי שפעת H1N1 ו- H3N2 שהופצו אצל אנשים לפחות 50 שנה.
"היתרון הוא שהשתמשנו בתכונה הרב -ערכית של IGM בשילוב עם עוצמתו של נוגדן נטרול בוגר באופן נרחב", אמר שו. "רב -ערכי פירושו שלמולקולה זו יש זרועות מרובות לתפוס את הנגיף, כך שלנגיף יש מעט מאוד סיכוי לברוח.
"ומכיוון ש- IGM הוא מולקולה גדולה, כאשר היא נקשרת למשטח הנגיפי הוא מכסה למעשה את פני השטח, כך שהוא מונע מעורבות קולטנים."
ניסויים הראו כי גם אם מוטציה השפיעה על המשיכה החזקה של נוגדן IGM זה לאתר כריכה ספציפי HA, גודלו הגדול של הנוגדן ורב -תערובת עשויים לעזור לו לעלות על ניסיונות הבריחה הנגיפיים.
"על ידי שיפור היכולת שלו לזהות את אזורי השטח הנגיפי המוטציה או המובחנים, הוא יכול להגן על גבי דלקות נגיף שפעת שונות ויכול לעבוד גם גם לאחר שהמוטציות", אמר שו.
בניסויים בעכברים, החוקרים העבירו מנה יחידה של הנוגדן IGM בתרסיס לאף, תוך כוונה למקם שכבה של הנוגדן המהונדס על פני משטחי הרירית של חללי האף וריאות.
"המטרה העיקרית היא לסרב לנגיפים לפני שהם יכולים להיכנס לתא מארח", אמר שו. "חסינות הרירית יעילה יותר מחסינות מערכתית ביירוט, כך שניתן יהיה להפחית או לבטל את הזיהום הראשוני."
החוקרים עקבו אחר תרסיס האף המונע במינונים קטלניים של נגיפי שפעת H1N1 ו- H3N2. בהשוואה לבעלי חיים שלא קיבלו טיפול מונע, לעכברים שקיבלו את הנוגדן IGM היו תוצאות טובות יותר: אף עכברים לא חלו מהזן H3N2, ורובם שרדו את זיהום H1N1 והתאוששו מהתסמינים.
המולקולות נותרו על פני הרירית של העכבר במשך שבעה ימים, אינדיקציה לכך שתרסיס יחיד יכול להימשך שבועות בבני אדם.
"ההדבקות של המולקולה מרחיבה את חלון ההגנה שלה, וזה יתרון אחד באסטרטגיה זו", אמר שו.
אף כי עבודה זו התמקדה בגרסאות היסטוריות ועונתיות של שפעת A, שו אמר כי צוות הביולוגים המבניים, האימונולוגים והוירולוגים רואה את הממצאים כהוכחה לעיקרון כדי לעזור לבסס את פלטפורמת ה- IGM כטכנולוגיה טיפולית פוטנציאלית עבור וירוסים שונים-כולל שפעת ציפורים, השפעה על נגיף H5-ואף לא-ויראלי כמו סרטן.
שו בינה את המחקר עם שינלי ליו מאוניברסיטת יוסטון, טונג-מינג פו של IGM Biosciences Inc. ו- Zhiqiang an מהמרכז למדעי הבריאות באוניברסיטת טקסס ביוסטון. מחברים משותפים נוספים מאותם מוסדות והמכון הלאומי לאלרגיה ומחלות זיהומיות עבדו גם הם על המחקר.
מחקר זה נתמך על ידי מענקים של המוסדות הלאומיים לבריאות, IGM Biosciences וקרן וולש.
