מדענים מבית הספר לרפואה איקאן בהר סיני, בשיתוף עם עמיתים בתחום, פיתחו פלטפורמת נוגדנים חדשנית שמטרתה להתמודד עם אחד האתגרים הגדולים ביותר בטיפול בנגיפים המתפתחים במהירות כמו SARS-CoV-2: היכולת שלהם לעבור מוטציה להתחמק מחיסונים וטיפולים קיימים.
הממצאים שלהם, כולל מחקרים פרה-קליניים בעכברים, מציגים את פלטפורמת הננובודי Adaptive Multi-Epitope and Avidity Enhanced (AMETA), גישת נוגדנים חדשה לטיפול כיצד וירוסים כמו SARS-CoV-2, הגורמים ל-COVID-19, מתפתחים להתחמק. חיסונים וטיפולים. פרטים על התוצאות פורסמו ב-23 באוקטובר בכתב העת תָא https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)01143-7 (DOI: 10.1016/j.cell.2024.09.043).
מאז תחילת מגיפת COVID-19, SARS-CoV-2 עבר מוטציה במהירות, מה שהופך חיסונים וטיפולים רבים לפחות יעילים. כדי להילחם בזה, Yi Shi, PhD, וצוותו ב-Icahn Mount Sinai יצרו את AMETA, פלטפורמה רב-תכליתית המשתמשת בננו-גופי מהונדסים כדי למקד בו-זמנית למספר אזורים יציבים של הנגיף שיש להם סיכוי נמוך יותר לעבור מוטציה. אסטרטגיית ריבוי מיקוד זו, יחד עם חיזוק משמעותי בחוזק הקישור, מספקת הגנה עמידה וגמישה יותר מפני וירוסים מתפתחים, אומרים החוקרים.
"בריחה מוטציונית ב-SARS-CoV-2 הייתה אתגר מתמשך, כאשר החיסונים והטיפולים הנוכחיים נאבקים לעמוד בקצב ההתפתחות המהירה של הנגיף", אומר ד"ר שי, מחבר מקביל ופרופסור חבר למדעי הפרמקולוגיה באיכאן הר סיני. "רוב הנוגדנים הטיפוליים מכוונים לאתר ויראלי בודד ומאבדים יעילות תוך שנה עם הופעת וריאנטים חדשים. AMETA, לעומת זאת, נועד להיקשר למספר אזורים שמורים של הנגיף בו-זמנית, מה שמקשה הרבה יותר על התפתחות עמידות. פלטפורמה זו יכולה עשוי להיות מותאם לפתוגנים אחרים המתחלפים במהירות, ומציע גישה עמידה ומתאימה לניהול מחלות זיהומיות ברחבי העולם."
AMETA תוכנן על ידי הצמדת ננו-גוף מיוחדים לפיגום IgM אנושי, המהווה חלק ממבנה ההגנה הטבעי של מערכת החיסון המסייע להילחם בזיהומים. זה מאפשר ל-AMETA להציג יותר מ-20 גופי ננו בו-זמנית, מה שמגביר משמעותית את יכולתו להיקשר לנגיף על ידי מיקוד למספר אזורים יציבים על פני השטח שלו, אומרים החוקרים. כתוצאה מכך, AMETA יעיל הרבה יותר נגד גרסאות מתקדמות, ומציע עוצמה גדולה פי מיליון בהשוואה לנוגדנים מסורתיים המתמקדים במטרה אחת.
הן בדיקות מעבדה והן ניסויים בעכברים הראו כי מבני AMETA יעילים ביותר כנגד מגוון של גרסאות SARS-CoV-2, כולל תת-השושלת של Omicron שעברה מוטציה כבדה ואפילו נגיף ה-SARS-CoV הקשור באופן הדוק, על פי החוקרים. בשיתוף פעולה עם חוקרים מאוניברסיטת אוקספורד ואוניברסיטת קייס ווסטרן רזרב, הצוות השתמש בכלי הדמיה מתקדמים כמו מיקרוסקופ קריו-אלקטרון וקריוטומוגרפיה כדי לגלות ש-AMETA מנטרל את הנגיף באמצעות מספר מנגנונים בלתי צפויים. אלה כוללים התקבצות של חלקיקים ויראליים יחד, חיבור לאזורי מפתח של חלבון הספייק, ושיבוש מבנה הספייק בדרכים שלא נראו בטיפולים אנטי-ויראליים אחרים, ומונעות מהנגיף להדביק תאים.
המטרה שלנו עם AMETA היא ליצור פלטפורמה ארוכת טווח שמתגברת על התכונות המתפתחות במהירות של פתוגנים ויראליים. פלטפורמה זו היא לא רק פתרון ל-COVID-19 אלא יכולה גם לשמש מסגרת למאבק בחיידקים אנושיים אחרים המשתנים במהירות, כמו HIV, ולהגנה מפני וירוסים עתידיים המתעוררים, כולל נגיפי שפעת בעלי פוטנציאל מגיפה".
אדולפו גרסיה-ססטר, דוקטורט, מחבר בכיר שותף של המחקר, איירין וד"ר ארתור מ. פישברג פרופסור לרפואה, ומנהל המכון העולמי לבריאות ופתוגנים מתעוררים באיקן הר סיני
"העיצוב הגמיש של AMETA מאפשר להתאים אותה במהירות למיקוד מגוון רחב של פתוגנים, מתן פתרון זריז ודינמי לזיהומים מתעוררים. הממצאים שלנו מייצגים צעד גדול קדימה בהתגברות על בריחה מוטציונית על פני וירוסים וחיידקים עמידים לאנטיביוטיקה", מוסיף ד"ר. שי.
עם המבנה המודולרי שלה, AMETA מאפשרת גם ייצור מהיר וחסכוני של מבני ננו-גוף חדשים, מה שהופך אותו למועמד אידיאלי לטיפול במגיפות עתידיות, אומרים החוקרים.
דרס. הצוותים של שי וגרסיה-ססטר נערכים כעת לניסויים פרה-קליניים ופוטנציאליים נוספים כדי להעריך את הפוטנציאל הטיפולי של AMETA במחלות שונות.
הכותרת של המאמר היא "מיקוד רב-אפיטופי אדפטיבי ופלטפורמת ננו-גוף משופרת (AMETA): מנגנונים מגוונים לטיפול אנטי-ויראלי אולטרה-פוטנטי ועמיד".
הכותבים הנותרים של המאמר, כולם עם איכאן הר סיני למעט היכן שצוין, הם Yufei Xiang, MS; Jialu Xu, PhD (אוניברסיטת אוקספורד, בריטניה); בריאנה ל. מקגוברן, BS; אנה רנזניגו, דוקטורט; Wei Huang, PhD (אוניברסיטת קייס ווסטרן רזרב, קליבלנד); ז'ה סאנג (דוקטורנט של איכאן הר סיני); חואן שן, דוקטורט (אוניברסיטת אוקספורד, בריטניה); רנדי דיאז-טאפיה (מועמד ל-PharmD של מכללת טורו לרוקחות); Ngoc Dung Pham, PhD; אברהם JP Teunissen, PhD; מ. לואיס רודריגז, MS; ג'ארד בנג'מין, MS; דרק ג'יי טיילור, PhD (אוניברסיטת קייס ווסטרן רזרב, קליבלנד); מנדי MT van Leent, MD/PhD; Kris M. White, PhD; ו-Peijun Zhang, PhD (אוניברסיטת אוקספורד, בריטניה ו-Diamond Light Source, בריטניה).
אנא ראה (DOI: 10.1016/j.cell.2024.09.043) כדי לראות פרטים נוספים על הנייר ועל תחומי עניין מתחרים.
המחקר נתמך על ידי מימון מהמכונים הלאומיים לבריאות באמצעות מענקים R35GM137905, R01AI163011 ו-R01HL169500, וכן מ-CRIPT (המרכז למחקר על פתוגנזה והעברה של שפעת), מרכז מצוינות למחקר ותגובה לשפעת (CEIRR) על ידי NIAID (חוזה מס' 75N93021C00014). תמיכה נוספת ניתנה על ידי מענק המדע הקליני והתרגום (CTSA) UL1TR004419 מהמרכז הלאומי לקידום מדעי התרגום.
