Molekuly odvodené od Lam sa zameriavajú na latentné kmene HIV

Výskumný tím na Štátnej univerzite v Georgii vyvinul drobné, silné molekuly, ktoré dokážu zacieliť na latentné kmene HIV. Zdroj? Gény protilátok z DNA lamy.

Štúdia, ktorú vedie docent biológie Jianliang Xu, využíva nanotelieska odvodené z lám na rozsiahlu neutralizáciu viacerých kmeňov HIV-1, najbežnejšej formy vírusu. Nový výskum tímu bol publikovaný v časopise Advanced Science.

„Tento vírus našiel spôsob, ako sa vyhnúť nášmu imunitnému systému. Normálne protilátky sú objemné, takže je pre ne ťažké nájsť a napadnúť povrch vírusu. Tieto nové protilátky to môžu uľahčiť,“ povedal Jiangliang Xu, odborný asistent biológie na Georgia State University.

Vedci, ktorí hľadajú účinnú liečbu a prevenciu HIV, pracujú s ťavovitými, ako sú lamy, už približne 15 rokov. Je to preto, že tvar a vlastnosti ich protilátok ich robia flexibilnejšími a účinnejšími pri identifikácii a neutralizácii cudzích objektov, ako je vírus HIV.

Tento nový výskum predstavuje široko použiteľnú metódu na zlepšenie výkonu nanoteliesok. Nanoteliesok sú vytvorené fragmenty protilátok, ktoré majú približne desatinu veľkosti typickej protilátky. Sú vyrobené z flexibilných protilátok v tvare Y pozostávajúcich iba z ťažkých reťazcov – zložených z dvoch ťažkých reťazcov – ktoré sú účinnejšie v boji proti určitým vírusom ako typické protilátky s ľahkými reťazcami.

Nanotelieska sú vyrobené z flexibilných protilátok v tvare Y zložených z peptidov s ťažkým reťazcom, ktoré môžu byť účinnejšie v boji proti určitým vírusom.

Vedci pre túto štúdiu imunizovali lamy špeciálne navrhnutým proteínom, ktorý vedie k produkcii neutralizačných nanoteliesok. Jiangliang Xu a jeho tím potom identifikovali nanotelieska, ktoré by mohli zacieliť na zraniteľné miesta na víruse. Keď tím vytvoril nanotelieska v trojitom tandeme – opakujúcich sa krátkych úsekoch DNA – výsledné nanotelieska boli pozoruhodne účinné a neutralizovali 96 percent rôznych kmeňov HIV-1.

Ďalšia analýza odhalila, že tieto nanotelieska napodobňujú rozpoznávanie receptora CD4, kľúčového hráča v infekcii HIV. Na zvýšenie ich účinnosti boli nanotelieska spojené so široko neutralizačnou protilátkou (bNAb), čo viedlo k novej protilátke s bezprecedentnými neutralizačnými schopnosťami.

„Namiesto vývoja kokteilu protilátok teraz môžeme vytvoriť jednu molekulu, ktorá dokáže neutralizovať HIV,“ povedal Jiangliang Xu. „Pracujeme so široko neutralizačnou nanoprotilátkou, ktorá dokáže neutralizovať viac ako 90 percent cirkulujúcich kmeňov HIV, a keď ju skombinujeme s inou bNAb, ktorá tiež neutralizuje približne 90 percent, spolu dokážu neutralizovať takmer 100 percent.“

Jianliang Xu začal tento výskum v Centre pre výskum vakcín Národných inštitútov zdravia v Bethesde v Marylande, kde spolupracoval s tímom viac ako 30 vedcov. Súčasťou tímu bol Peter Kwong, profesor biochémie a molekulárnej biofyziky na Kolumbijskej univerzite a spoluautor štúdie. Odkedy Jianliang Xu prišiel na Georgia State University v roku 2023, je mentorom Peytona Chana, doktoranda na Georgia State University. Spoločne pracujú na rozšírení týchto potenciálnych liečebných postupov.

Chan povedala, že je nadšená z vyhliadok inovatívneho výskumu.

„Tieto nanotelieska sú doteraz najlepšie a najúčinnejšie neutralizačné protilátky, čo je podľa mňa veľmi sľubné pre budúcnosť terapie HIV a výskumu protilátok,“ povedal Chan. „Dúfam, že jedného dňa budú tieto nanotelieska schválené na liečbu HIV.“

Podľa Jianglianga Xua sa budúce snahy zamerať na kombináciu lamových nanoteliesok s inými existujúcimi bNAb, aby sa zistilo, či niektoré z týchto kombinácií dokážu dosiahnuť 100-percentnú neutralizáciu a ponúknuť nové možnosti liečby v boji proti HIV.