צוות מחקר באוניברסיטת ג'ורג'יה סטייט פיתח מולקולות זעירות ועוצמתיות שמסוגלות לכוון לזנים נסתרים של HIV. המקור? גנים של נוגדנים מ-DNA של לאמה.
המחקר, בהובלת פרופסור עוזר לביולוגיה Jianliang Xu, משתמש בננו-גופי לאמה כדי לנטרל באופן נרחב זנים רבים של HIV-1, הצורה הנפוצה ביותר של הנגיף. מחקר חדש של צוות זה פורסם בכתב העת מדע מתקדם.
הנגיף הזה פיתח דרך לברוח מהמערכת החיסונית שלנו. נוגדנים קונבנציונליים הם מגושמים, ולכן קשה להם למצוא ולתקוף את פני הווירוס. הנוגדנים החדשים הללו יכולים לעשות זאת בצורה קלה יותר".
Jianliang Xu, עוזר פרופסור לביולוגיה, אוניברסיטת ג'ורג'יה סטייט
מדענים במרדף אחר טיפול ומניעת HIV יעילים עבדו עם בעלי חיים ממשפחת הגמלים -; כמו לאמות -; במשך כ-15 שנים. הסיבה לכך היא שהצורה והתכונות של הנוגדנים שלהם הופכים אותם לזריזים ויעילים יותר בזיהוי ובניטרול עצמים זרים, כמו נגיף ה-HIV.
מחקר חדש זה מציג שיטה ישימה נרחבת לשיפור הביצועים של ננו-גופים. ננובודים הם שברי נוגדנים מהונדסים שגודלם כעשירית מנוגדן רגיל. הם נגזרים מנוגדנים גמישים, בצורת Y של שרשרת כבדה בלבד -; מורכב משתי שרשראות כבדות -; שהם יעילים יותר במלחמה בנגיפים מסוימים מאשר נוגדנים קונבנציונליים עם שרשראות קלות.
הננו-גופים מופקים מנוגדנים גמישים בצורת Y המורכבים מפפטידים בעלי שרשרת כבדה אשר עשויים להיות יעילים יותר במלחמה בנגיפים מסוימים.
לצורך המחקר, החוקרים חיסנו את הלאמות עם חלבון שתוכנן במיוחד, שגורם לייצור של ננו-גוף מנטרלים. שו וצוותו זיהו אז גופי ננו שיכולים למקד אתרים פגיעים בנגיף. כאשר הצוות הנדס את הננו-גופי לפורמט טנדם משולש -; על ידי חזרה על אורכים קצרים של DNA -; הננו-גופים שהתקבלו הפגינו יעילות יוצאת דופן, ונטרלו 96 אחוזים מפאנל מגוון של זני HIV-1.
ניתוח נוסף גילה שננו-גופים אלה מחקים את הזיהוי של הקולטן CD4 -; שחקן מפתח בהדבקה ב-HIV. כדי להגביר את עוצמתם, ננו-גופי התמזגו עם נוגדן מנטרל רחב (bNAb), וכתוצאה מכך נוצר נוגדן חדש עם יכולות נטרול חסרות תקדים.
"במקום לפתח קוקטייל של נוגדנים, עכשיו אנחנו יכולים ליצור מולקולה אחת שיכולה לנטרל HIV", אמר שו. "אנחנו עובדים עם ננו-גוף מנטרל באופן נרחב שיכול לנטרל למעלה מ-90% מזני ה-HIV במחזור, וכשאנחנו משלבים את זה עם bNAb אחר שגם מנטרל כ-90%, ביחד, הם יכולים לנטרל קרוב ל-100%.
שו החל את המחקר הזה במכון הלאומי לחקר חיסונים בבריאות ב-Bethesda, Md., שם הוא שיתף פעולה עם צוות של יותר מ-30 מדענים. הצוות כלל את פיטר קוונג, פרופסור לביוכימיה וביופיזיקה מולקולרית באוניברסיטת קולומביה ומחבר שותף של המחקר. מאז שהגיע למדינת ג'ורג'יה ב-2023, שו מנחה את פייטון צ'אן, דוקטור. מועמד במדינת ג'ורג'יה. יחד, הם פועלים להרחיב את התרופות הפוטנציאליות הללו.
צ'אן אמרה שהיא נרגשת מהסיכויים של המחקר החדשני.
"הנוגדנים הללו הם הנוגדנים הטובים ביותר והמנטרלים ביותר עד כה, שלדעתי הוא מבטיח מאוד לעתיד הטיפול ב-HIV ומחקר נוגדנים", אמר צ'אן. "אני מקווה שיום אחד יהיה אישור של הננו-גופים האלה לטיפול ב-HIV."
לדברי שו, מאמצים עתידיים יחקרו את האפשרות של שילוב ננו-גופי לאמה עם bNAbs קיימים אחרים כדי לקבוע אם חלק מהשילובים הללו יכולים להשיג נטרול של 100 אחוז כדי להציע אפשרויות טיפול חדשות במאבק נגד HIV.
