Почти атомарный взгляд на три способа предотвратить варианты SARS-CoV-2

Согласно новому исследованию Университета Питта и Кейса Вестерн Резерв, нанотела – микроскопические молекулы, разработанные в Медицинской школе Университета Питтсбурга, которые нейтрализуют вирус у животных, – чрезвычайно активны против мутаций, обнаруженных в различных вариантах, включая Delta. ученые.


Результаты, объявленные сегодня в Nature Communications, описывают три различных механизма, с помощью которых нанотела обезоруживают вирус, блокируя его заражение клеток и вызывая COVID-19. Структурный анализ на уровне, близком к атомарному, обеспечивает руководство для разработки будущих вакцин и терапевтических средств, которые могут работать против широкого спектра коронавирусов, включая варианты, еще не находящиеся в обращении.

«Это первый случай, когда кто-либо систематически классифицирует сверхпотентные нанотела на основе их структуры», – сказал старший автор И Ши, доктор философии, доцент кафедры клеточной биологии в Питтском университете. «Сделав это, мы не только предоставили подробную информацию о механизмах, которые используют наши нанотела для победы над -CoV-2, но и раскрыли направления разработки будущих терапевтических средств».

В конце прошлого года Ши и его команда объявили, что они извлекли крошечные, но чрезвычайно мощные фрагменты антител SARS-CoV-2 из лам, которые можно было бы превратить в ингаляционные терапевтические средства для предотвращения и лечения COVID-19. С тех пор доклинические исследования подтвердили, что мощные нанотела предотвращают и лечат тяжелую форму COVID-19 у хомяков, уменьшая количество вирусных частиц в их дыхательных путях в миллион раз по сравнению с плацебо.

В этом последнем исследовании Ши сотрудничал со структурными биологами Питта Ченг Чжан, доктором философии, и Джеймсом Конвеем, доктором философии, а также с фармакологами, структурными биологами и биохимиками из Case Western Reserve, чтобы использовать криоэлектронную микроскопию высокого разрешения для понаблюдайте за тем, как нанотела взаимодействуют с вирусом SARS-CoV-2, чтобы не дать ему инфицировать клетки, и узнайте, как мутации, обнаруженные в различных вариантах, могут влиять на взаимодействия нанотел.

«Криоэлектронная микроскопия неоднократно демонстрировала, что она является чрезвычайно полезным инструментом для просмотра структурной информации с высоким разрешением», – сказал соавтор исследования Вэй Хуанг, доктор философии, научный сотрудник отдела фармакологии Школы западного резерва Кейса. Медицина. «А нанотела – это универсальные и стабильные биопрепараты, которые можно использовать в других исследованиях, таких как рак».

Команда выбрала восемь мощных нанотел для дальнейшего исследования. Во-первых, они подтвердили посредством наблюдений, что некоторые из нанотел работают против Alpha (вариант, связанный с Великобританией), Delta (который связан с Индией) и нескольких других вызывающих озабоченность вариантов SARS-CoV-2.

Они также классифицировали нанотела на три основные группы в зависимости от того, как они взаимодействуют с белками-шипами, которые представляют собой выступы, которые окружают сферический коронавирус и действуют как «ключи», которые обеспечивают проникновение вируса в клетки человека:

«Описание всех этих уязвимостей и способов предотвращения SARS-CoV-2 и коронавирусов в целом имеет огромный потенциал», – сказал Ши. «Это не только поможет нашей команде выбрать и усовершенствовать нанотела для лечения и профилактики COVID-19, но также может привести к созданию универсальной вакцины, предотвращающей не только COVID-19, но и SARS, MERS и другие заболевания, вызываемые коронавирусами».