Antibodi baru yang menjanjikan melawan SARS-CoV-2


Newswise – Antibodi merupakan senjata penting dalam pertahanan sistem kekebalan tubuh melawan infeksi. Mereka mengikat struktur permukaan bakteri atau virus dan mencegah replikasi mereka. Oleh karena itu, salah satu strategi untuk memerangi penyakit adalah dengan memproduksi antibodi yang efektif dalam jumlah besar dan menyuntikkannya ke pasien. Presiden AS Donald Trump yang keluar mungkin berhutang pemulihan yang cepat untuk metode ini. Akan tetapi, antibodi yang digunakan untuk mengobatinya memiliki struktur yang kompleks, tidak menembus terlalu dalam ke jaringan dan dapat menyebabkan komplikasi yang tidak diinginkan. Selain itu, produksi antibodi itu sulit dan memakan waktu. Karenanya mereka mungkin tidak cocok untuk digunakan secara luas.

Produksi massal dalam ragi atau bakteri

“Kami fokus pada kelompok molekul lain, nanobodies,” jelas Dr. Florian Schmidt, yang mengepalai kelompok Emmy Noether pada bidang penelitian baru yang menjanjikan di Institut Imunitas bawaan Universitas Bonn. “Nanobodi adalah fragmen antibodi yang sangat sederhana sehingga dapat diproduksi oleh bakteri atau ragi, yang lebih murah.”

Namun, sistem kekebalan menghasilkan antibodi yang berbeda dalam jumlah yang hampir tak terbatas, dan mereka semua mengenali struktur target yang berbeda. Hanya sedikit dari mereka yang misalnya mampu mengalahkan SARS coronavirus-2. Menemukan antibodi ini seperti mencari sebutir pasir di pantai Baltik Jerman. “Kami pertama kali menyuntikkan protein permukaan virus korona ke alpaka dan llama,” jelas Schmidt. “Sistem kekebalan mereka kemudian menghasilkan terutama antibodi yang ditujukan untuk melawan virus ini. Selain antibodi normal yang kompleks, llama dan alpacas juga menghasilkan varian antibodi yang lebih sederhana yang dapat berfungsi sebagai dasar untuk nanobodi.”

Beberapa minggu kemudian, para peneliti mengambil sampel darah dari hewan tersebut, dari mana mereka mengekstrak informasi genetik dari antibodi yang dihasilkan. “Perpustakaan” ini masih berisi jutaan rencana konstruksi yang berbeda. Dalam proses yang kompleks, mereka mengekstrak protein yang mengenali struktur penting di permukaan virus korona, protein lonjakan. “Secara keseluruhan kami memperoleh lusinan nanobodi, yang kemudian kami analisis lebih lanjut,” jelas Dr. Paul-Albert König, kepala Nanobodies Fasilitas Inti di Fakultas Kedokteran Universitas Bonn dan penulis utama studi tersebut.

Empat dari beberapa juta

Empat molekul sebenarnya terbukti efektif melawan patogen dalam kultur sel. “Dengan menggunakan struktur sinar-X dan analisis mikroskop elektron, kami selanjutnya dapat menunjukkan bagaimana mereka berinteraksi dengan protein lonjakan virus,” jelas König. Pekerjaan ini dilakukan dalam kelompok penelitian di sekitar Martin Hällberg (Karolinska Institutet, Swedia) dan Nicholas Wu serta Ian Wilson (Scripps Research Institute, USA). Protein lonjakan sangat penting untuk infeksi: Ini bertindak seperti pengikat velcro yang dengannya patogen menempel pada sel yang diserang. Selanjutnya, velcro mengubah strukturnya: Ini membuang komponen yang penting untuk perlekatan dan memediasi fusi selubung virus dengan sel. “Nanobodi juga tampaknya memicu perubahan struktural ini sebelum virus bertemu dengan sel targetnya – mode aksi yang tidak terduga dan baru,” kata König. “Perubahan tersebut kemungkinan besar tidak dapat diubah; oleh karena itu virus tidak lagi dapat mengikat sel inang dan menginfeksi mereka.”

Para peneliti juga mengeksploitasi keuntungan besar lainnya dari nanobodi dibandingkan antibodi: Struktur sederhana mereka memungkinkan kombinasi langsung untuk membentuk molekul yang bisa beberapa ratus kali lebih efektif. “Kami telah menggabungkan dua nanobodies yang menargetkan bagian berbeda dari protein lonjakan,” jelas König. “Varian ini sangat efektif dalam kultur sel. Selain itu, kami dapat menunjukkan bahwa ini secara drastis mengurangi kemungkinan virus menjadi kebal terhadap agen aktif melalui mutasi lolos.” Para peneliti yakin bahwa molekul tersebut dapat dikembangkan menjadi pilihan terapi baru dan menjanjikan.

Dioscure Therapeutics, spin-off dari University of Bonn, akan menguji nanobodies dalam studi klinis. Keberhasilan proyek ini terutama didasarkan pada kerja sama yang sangat baik dari kelompok penelitian yang berpartisipasi di Universitas dengan mitra kerja sama nasional dan internasional, tegas Florian Schmidt, yang juga merupakan anggota dari Immunosensation2 Cluster of Excellence di Universitas Bonn.

###

Tentang kerjasama:

Institusi dari Jerman, Swedia dan Amerika Serikat dilibatkan dalam penelitian ini. Data difraksi dikumpulkan di Stanford Synchrotron Radiation Lightsource (SSRL) dan di Advanced Photon Source (APS) di Argonne National Labs di AS.

Di Jerman, studi ini didukung secara finansial oleh Fakultas Kedokteran Universitas Bonn, Yayasan Riset Jerman, Dana Peningkatan Klaus Tschira, Kementerian Federal Pendidikan dan Penelitian, Yayasan Baden-Württemberg, dan MWK Baden-Württemberg. Di AS, Bill and Melinda Gates Foundation, Departemen Energi AS, National Institutes of Health (NIH), National Institute of General Medical Sciences (NIGMS) dan National Cancer Institute (NCI) mendanai proyek tersebut, di Swedia Dewan Riset Swedia dan Yayasan Knut dan Alice Wallenberg.

Para pendiri perusahaan Dioscure didukung oleh Pusat Transfer enaCom di Universitas Bonn yang menyediakan hubungan antara penelitian dan industri dengan penawarannya. Sebagai Penyedia Layanan IP Universitas Bonn, PROvendis GmbH merundingkan kontrak komersialisasi dengan Dioscure.

Publikasi: Paul-Albert König, Hrishikesh Das, Hejun Liu, Beate M. Kümmerer, Florian N. Gohr, Lea-Marie Jenster, Yonas M. Tesfamariam, Lisa DJ Schiffelers, Miki Uchima, Jennifer D. Wuerth, Karl Gatterdam, Natalia Ruetalo , Maria H. Christensen, Caroline I.Fandrey, Sabine Normann, Steffen Pritzl, Jan MP Tödtmann, Leo Hanke, Jannik Boos, Meng Yuan, Xueyong Zhu, Jonathan Leo Schmid-Burgk, Hiroki Kato, Michael Schindler, Ian A. Wilson, Matthias Geyer, Kerstin U. Ludwig, B. Martin Hällberg, Nicholas C. Wu dan Florian I. Schmidt: Nanobodies multivalen yang dipandu struktur memblokir infeksi SARS-CoV-2 dan menekan pelarian mutasi. Ilmu; DOI: 10.1126 / science.abe6230


Diposting Oleh : https://totohk.co/

About the author