Molekule, pridobljene z Lamom, delujejo na latentne seve virusa HIV

Raziskovalna ekipa na Državni univerzi Georgia je razvila drobne, močne molekule, ki lahko ciljajo na latentne seve virusa HIV. Vir? Geni protiteles iz DNK lame.

Študija, ki jo vodi izredni profesor biologije Jianliang Xu, uporablja nanotelesa, pridobljena iz lam, za široko nevtralizacijo več sevov HIV-1, najpogostejše oblike virusa. Nova raziskava ekipe je bila objavljena v reviji Advanced Science.

»Ta virus je našel način, kako se izogniti našemu imunskemu sistemu. Običajna protitelesa so obsežna, zato težko najdejo in napadejo površino virusa. Ta nova protitelesa bi to lahko olajšala,« je dejal Jiangliang Xu, docent biologije na državni univerzi Georgia.

Znanstveniki, ki iščejo učinkovito zdravljenje in preprečevanje okužbe z virusom HIV, se s kamelidi, kot so lame, ukvarjajo že približno 15 let. To je zato, ker so zaradi oblike in značilnosti njihovih protiteles bolj prožna in učinkovita pri prepoznavanju in nevtralizaciji tujkov, kot je virus HIV.

Ta nova raziskava predstavlja široko uporabno metodo za izboljšanje delovanja nanoteles. Nanotelesca so gensko spremenjeni fragmenti protiteles, ki so približno desetino velikosti tipičnega protitelesa. Izdelana so iz fleksibilnih protiteles v obliki črke Y, ki vsebujejo samo težke verige – sestavljenih iz dveh težkih verig – in so učinkovitejša v boju proti določenim virusom kot tipična protitelesa z lahkimi verigami.

Nanotelesa so narejena iz fleksibilnih protiteles v obliki črke Y, sestavljenih iz peptidov težkih verig, ki so lahko učinkovitejša v boju proti določenim virusom.

Za študijo so znanstveniki imunizirali lame s posebej zasnovanim proteinom, ki vodi do nastanka nevtralizirajočih nanoteles. Jiangliang Xu in njegova ekipa sta nato identificirala nanotelesca, ki bi lahko ciljala na ranljiva mesta na virusu. Ko je ekipa ustvarila nanotelesca v trojnem tandemu – ponavljajočih se kratkih odsekih DNK – so bila nastala nanotelesca izjemno učinkovita, saj so nevtralizirala 96 odstotkov različnih sevov HIV-1.

Nadaljnja analiza je pokazala, da ta nanotelesa posnemajo prepoznavanje receptorja CD4, ki je ključnega akterja pri okužbi z virusom HIV. Za povečanje njihove učinkovitosti so bila nanotelesa združena s široko nevtralizirajočim protitelesom (bNAb), kar je povzročilo novo protitelo z neprimerljivimi nevtralizacijskimi sposobnostmi.

»Namesto razvoja koktajla protiteles lahko zdaj ustvarimo eno samo molekulo, ki lahko nevtralizira HIV,« je dejal Jiangliang Xu. »Delamo s široko nevtralizirajočim nanotelesom, ki lahko nevtralizira več kot 90 odstotkov sevov HIV v obtoku, in ko to združimo z drugim bNAb, ki prav tako nevtralizira približno 90 odstotkov, lahko skupaj nevtralizirata skoraj 100 odstotkov.«

Jianliang Xu je to raziskavo začel v Raziskovalnem centru za cepiva Nacionalnega inštituta za zdravje v Bethesdi v Marylandu, kjer je sodeloval z ekipo več kot 30 znanstvenikov. V ekipi je bil Peter Kwong, profesor biokemije in molekularne biofizike na Univerzi Columbia in soavtor študije. Odkar je Jianliang Xu leta 2023 prišel na Državno univerzo Georgia, je mentor Peytonu Chanu, doktorskemu kandidatu na Državni univerzi Georgia. Skupaj si prizadevata razširiti te potencialne načine zdravljenja.

Chan je dejala, da je navdušena nad možnostmi inovativnih raziskav.

»Ta nanotelesa so najboljša in najmočnejša nevtralizirajoča protitelesa doslej, kar se mi zdi zelo obetavno za prihodnost zdravljenja HIV in raziskav protiteles,« je dejal Chan. »Upam, da bodo ta nanotelesa nekega dne odobrena za zdravljenje HIV.«

Prihodnja prizadevanja se bodo osredotočila na kombiniranje laminih nanoteles z drugimi obstoječimi bNAbs, da bi ugotovili, ali lahko nekatere od teh kombinacij dosežejo 100-odstotno nevtralizacijo in ponudijo nove možnosti zdravljenja v boju proti virusu HIV, pravi Jiangliang Xu.