研究人员开发抗体,在新型冠状病毒侵入细胞之前“中和”它
多伦多大学的研究人员Sachdev Sidhu和他的合作者正在设计抗体分子,可以在这种新型冠状病毒入侵细胞之前将其中和。
唐纳利分子和生物分子研究中心的研究人员是一个团队的成员,该团队最近通过加拿大卫生研究所的第二轮COVID-19紧急资金获得了联邦资金支持。
Sidhu已经领导了一个不同的团队,该团队在第一轮联邦资金中获得了支持。这个项目的目标是设计抗病毒药物阻断病毒复制。
“通过我们的两个资助项目,我们正在努力开发可以针对癌症的分子病毒内部人类细胞并在外部防止它进入,”医学院分子遗传学教授Sidhu说。
由多伦多大学分子遗传学和生物化学系的詹姆斯·里尼教授领导的最新资助项目旨在生产抗体这可以在病毒造成损害之前有效地中和病毒。这种抗体是人体在应对感染时自然产生的,但研究人员希望通过注射抗体来增强免疫系统,从而缩短疾病的持续时间和严重程度。举一个现有的例子:中和抗体被用于治疗狂犬病,狂犬病也是由病毒引起的。
Rini之前曾帮助确定抗体是如何结合并灭活SARS病毒的冠状病毒这种病毒在15年前在亚洲爆发。该团队的另一位成员是分子遗传学教授艾伦·科克伦(Alan Cochrane),他是一名艾滋病毒病毒学家,在病毒RNA处理方面具有专长。
这些抗体将被设计成阻断在病毒表面形成尖刺的所谓s蛋白。这些尖刺锁定在人类细胞表面一种叫做ACE2的蛋白质上,以便进入细胞。用合成抗体包裹病毒颗粒可以防止尖峰与ACE2结合。
Sidhu和Rini还将设计结合ACE2的抗体,使其无法被病毒接触。这种类型的工程免疫超过了人体自然免疫系统的能力,因为对抗自我蛋白的抗体已经被过滤掉了。如果成功,这种方法可能会消除对病毒突变的担忧,因为宿主蛋白质ACE2不会随着时间的推移而改变,这种病毒突变会使药物对新出现的病毒株无效。
Sidhu的团队已经开发了一种被称为噬菌体展示的技术,可以快速制造和选择具有所需生物学特性的人类抗体,包括阻断病毒的刺突蛋白。在过去的十年里,他的团队创造了数百种具有治疗潜力的抗体,其中一些正在通过衍生公司和大型制药公司进行临床开发。
该小组已经成功地证明了两种抑制病毒进入的方法,已经开发出了针对埃博拉病毒的中和抗体,以及针对汉坦病毒或丙型肝炎的人类宿主受体的抗体。此外,其他研究表明,针对SARS的抗体可以清除细胞和小鼠中的感染。SARS是一种相关病毒,其遗传物质与导致COVID-19的病毒有80%以上相同。
通过噬菌体展示,一种被称为噬菌体的微小细菌病毒被指示产生大量不同抗体库,该团队将选择能够杀死人类细胞中病毒的抗体,然后在小鼠身上进行测试,最终在患者身上进行测试。Sidhu说,在老鼠身上的实验将在三到六个月内开始。
除了制造针对新病毒研究人员还将从头开始修改现有的sars阻断抗体,使它们能够攻击COVID-19,并为开发治疗方法提供额外的途径。
鉴于这种病毒在全球范围内的传播,它可能会像季节性流感一样成为地方病并在人群中传播。而且,就像流感一样,它可能会变异成新的毒株,从而逃避获得性免疫系统和正在开发的疫苗。通过生成一组不同的抗体,研究人员的目标是领先于病毒一步。
Sidhu说:“我们在抗体工程技术方面的进步以及对COVID-19病毒及其亲属的完整基因组的获取,为我们提供了一个机会,以几年前都不可能实现的规模和速度制造定制的治疗性抗体。”
“最终,我们的目标是优化方法,使新药的进化与病毒本身的进化同步,提供新的有效药物来应对新的疫情。”