一小部分人的抗体有潜力作为COVID-19的药物预防和治疗
尽管疫苗可能是最终解决抑制COVID-19流行和停止未来的,它不会是100%有效的。如果它是类似流感疫苗,它会的最有可能略高于50%有效。
什么是重要的认识到是一种疫苗可以保护但不能治疗已经被感染的人。相比之下,药物包括使抗体(y形的蛋白质,可以帮助对抗外国物质)可以做保护和治疗。这就是为什么目前许多公司为预防和治疗COVID-19开发抗体。医生将注入这些抗体的患者,立即识别和灭活病毒。这样的治疗将桥滞后,直到病人的免疫系统能够产生足够的抗体;一些患者弱免疫系统可能永远不会产生抗体来对抗病毒。
我是一个抗体工程师和传染病的科学家有兴趣使用最小的抗体叫做一个的一部分域——新兴病毒疗法,包括SARS-CoV-2。域结合小分子药物的一些优势和大型标准抗体分子。我和我的同事们已经设计这样一个抗体样分子块和对待SARS-CoV-2感染动物研究和现在是一种很有前途的药物候选人人体试验。这项研究已经发表在《细胞。
抗体药物与小分子药物
抗体通过识别和绑定的致病病毒。当SARS-CoV-2蛋白质抗体连接到峰值,峰值是阻塞的锁钥交互与ACE2蛋白在人类细胞。我和我的同事们正在努力开发药物分子,模仿人体天然的抗体反应,阻断感染细胞的突起蛋白,复制,导致疾病。
小分子药物可以穿透组织很好,可以方便地管理药片。然而,因为这些小分子的大小,不是非常具体,可以绑定到许多人类蛋白质,导致副作用。
大型生物药物分子,包括天然抗体,相比之下,不穿透组织得很好。抗体治疗也必须进行静脉注射在医生的办公室。抗体是非常具体的优势。他们不会干扰其他人类蛋白质和很少会产生副作用。
挑战在于结合大型本地的特异性抗体与小分子药物,它可以渗透到组织。一个方法,我和我的同事正在测试领域,专门负责绑定到目标,像病毒一样,只使用这部分的抗体作为药物来阻止病毒感染细胞的突起蛋白。
我们如何发现新的抗体疗法?
在匹兹堡大学中心抗体疗法,我们开发了一个方法允许我们发现人类抗体稳定域,能以极大的力量和特异性结合其他分子,包括病毒蛋白。
第一步是确定从许多人类抗体基因,然后单独的那些编码的抗体领域interest-so-called“变量域。”Then my colleagues and I created a collection containing more than 100 billion antibody domains with different specificity. This means that we have instructions for more than 100 billion little antibody fragments, one of which we hoped would bind tightly to the spike protein of the coronavirus.
通过这一过程被称为平移(在西方电影黄金猎人使用砂锅分离金粒子),在短短一个星期我们分离的弱结合或不具约束力域绑定到目标SARS-CoV-2峰值蛋白质。
发现和检测抗体治疗COVID-19域
通过使用作为诱饵的一小部分SARS-CoV-2蛋白受体结合域,它是绑定的关键和感染人类细胞“钓鱼”在我们非常大量的抗体域和确认我们的电话ab8结合强烈,特别的蛋白质。
增加ab8的粘结强度,并确保它在血液中停留很长一段时间,我们添加了一个片段的抗体称为Fc。增加分子的大小,但仍小于标准尺寸的抗体。
抗体有更好的机会渗透组织越小。抗体域,大约十分之一大小的抗体,能够穿透组织和访问地区病毒造成重大损害,如肺。
之前我们可以确定ab8是一个有效的药物对生活我们必须测试它SARS-CoV-2活体动物的病毒。这样的实验只能在特殊设施称为生物安全三级实验室。
采取ab8从实验室生活
最终我希望这个小ab8抗体领域可以批量生产,然后注入人们防止感染绑定一个峰值蛋白质的入侵冠状病毒之前被感染的人类细胞或减少COVID-19一旦患病的严重程度。
我们的合作者在加尔维斯敦德州大学医疗分部是第一个表明ab8异常强大的在中和SARS-CoV-2当测试在实验室感染细胞。
我们的合作者在北卡罗莱纳大学证实这些结果然后显示,即使是极少量的ab8-as小50微克每mouse-dramatically减少病毒的十倍。(一个微克是1000000克)。在高剂量,病毒从感染细胞完全封锁。
我们的同事在萨斯喀彻温省大学测试ab8在较大的动物:仓鼠。他们感染了仓鼠SARS-CoV-2然后服用过这种药物。Ab8极大地减少了病毒在仓鼠。
最后,我们的合作者在英属哥伦比亚大学的使用先进的电子microscope-based可视化方法和理解如何ab8病毒中和和块。图像显示,它是通过绑定病毒高峰上的完全相同的位置蛋白质用于连接并获得进入人类细胞。这意味着ab8作为诱饵受体功能。
我不能强调足够的协同性质研究导致发现了治疗和预防ab8的属性,这表明,分子可以在人类身上是非常有效的和安全的。
