Υπεριώδεις ακτίνες Χ χρησιμοποιούν τώρα οι επιστήμονες για να μετατρέψουν τα αντισώματα που παράγουν φυσιολογικά τα λάμα σε δυνητικά αποτελεσματικές θεραπείες έναντι του SARS-CoV-2. Τα πειράματα γίνονται από την εθνική ερευνητική μονάδα Advanced Photon Source (APS) που χρηματοδοτείται από το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ.
«Τα λάμα παράγουν αυτά τα νανοσωματίδια φυσιολογικά κα σε υψηλές αποδόσεις, τα οποία και εφαρμόζουν στην επιφάνεια των πρωτεϊνών, όπου τα μεγαλύτερα αντισώματα δεν έχουν πρόσβαση. Έχουμε λάβει περισσότερα από 50 αντισώματα των λάμα με διάφορες πρωτεΐνες του κορωνοϊού», εξηγούν οι επιστήμονες.
Γιατί επιλέχθηκαν τα λάμα
Παρόλο που μπορεί να φαίνεται περίεργο το γεγονός ότι οι επιστήμονες στράφηκαν στα λάμα, θηλαστικά που ανήκουν στην οικογένεια των Καμηλιδών όπως οι καμήλες και τα αλπακά, υπάρχει μια εξήγηση για αυτό, καθώς τα ζώα αυτά παράγουν ένα μοναδικό είδος αντισωμάτων έναντι της νόσου. Τα αντισώματα αυτά, που συχνά αναφέρονται ως νανοαντισώματα, έχουν περίπου το μισό μέγεθος των αντισωμάτων που παράγουν οι άνθρωποι, ενώ είναι και εξαιρετικά σταθερά και εύκολα στον χειρισμό από τους επιστήμονες.
Αυτή η γενετική ιδιοτροπία, που κάνει τα θηλαστικά αυτά να παράγουν μικρότερα αντισώματα με μονές πρωτεϊνικές αλυσίδες, ανακαλύφθηκε κατά τύχη στα τέλη της δεκαετίας του 1980 από επιστήμονες στο Βέλγιο. Από τότε, οι επιστήμονες εργάζονται με τα νανοαντισώματα των θηλαστικών για να δημιουργήσουν θεραπείες έναντι διάφορων παθήσεων -με μεγάλη μάλιστα επιτυχία. Το μικρότερο μέγεθός τους τούς επιτρέπει να δεσμεύονται σε περιοχές των ιικών πρωτεϊνών, στις οποίες τα μεγαλύτερα αντισώματα δεν μπορούν να εισχωρήσουν, εμποδίζοντας τη σύνδεση των πρωτεϊνών αυτών με τα κύτταρα.
Λάμα
Ο Δρ. Jason McLellan από το Πανεπιστήμιο του Τέξας εργάζεται εδώ και χρόνια πάνω στα νανοαντισώματα των Καμηλιδών και έχει απομονώσει νανοαντισώματα που έχουν αποδειχθεί αποτελεσματικά έναντι του αναπνευστικού ιού RSV και δύο κορωνοϊών: του SARS και του MERS.
Όταν, λοιπόν, ανακοινώθηκε η γενετική ακολουθία του SARS-CoV-2 τον Ιανουάριο του 2020, ο Δρ. McLellan και οι συνεργάτες του εργάστηκαν για να εξετάσουν αν κάποιο από τα αντισώματα που είχαν απομονώσει έναντι του αρχικού SARS-CoV θα μπορούσε να δεσμεύσει και να εξουδετερώσει τον ιό που προκαλεί την COVID-19. Έτσι, ανακάλυψαν ότι ένα από αυτά τα αντισώματα, μπορεί να είναι αποτελεσματικό έναντι του νέου κορωνοϊού και το νανοαντίσωμα αυτό –με την ονομασία VHH72- βρίσκεται τώρα υπό ανάπτυξη ως θεραπεία για την COVID-19.
Και παρόλο που τα αποτελέσματα ήταν καλά, οι ελπίδες των επιστημόνων είναι ακόμα μεγαλύτερες.
«Αναζητούσαμε ένα δυνητικό αντίσωμα που θα εξουδετέρωνε όλους του κορωνοϊούς. Ανοσοποιήσαμε το λάμα από το οποίο πήραμε τα αντισώματα για τον αρχικό SARS-CoV ευελπιστώντας ότι θα αποσπάσουμε αυτό το νανοσωματίδιο. Μπορεί να το αποσπάσαμε, δεν καταφέραμε όμως να το απομονώσουμε», εξηγεί ο Δρ.
Απομονώνοντας τα νανοσωματίδια
Η απομόνωση τέτοιων μικροσκοπικών νανοσωματιδίων είναι δύσκολη, καθώς το σώμα παράγει τεράστιο αριθμό τους και μόνο ένα μικρό τμήμα προορίζεται να καταπολεμήσει ένα συγκεκριμένο ιό. Και ακριβώς αυτό το πρόβλημα προσπαθεί να διορθώσει ο Yi Shi, καθηγητής κυτταρικής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Pittsburgh.
Σε εργασία που δημοσιεύθηκε στο Science, ο Δρ. Shi και οι συνεργάτες του αποκάλυψαν μια νέα προηγμένη μέθοδο φασματοσκοπίας μάζας για την ανάλυση αυτών των νανοαντισωμάτων από δείγματα αίματος των λάμα. Το αποτέλεσμα, σύμφωνα με τον ειδικό, είναι μια μεγάλη ομάδα νανοαντισωμάτων που δεσμεύονται επαρκώς στον ιό SARS-CoV-2.
«Πρόκειται για τεχνολογία χίλιες φορές καλύτερη από την υπάρχουσα, κυρίως όσον αφορά στις επιλεκτικές της ιδιότητες. Θέλουμε αντισώματα που να δεσμεύουν στενά στον SARS-CoV-2 και με αυτή τη νέα μέθοδο μπορούμε να έχουμε ένα νανοαντίσωμα με ποιότητα φαρμάκου που έχει έως και 10.000 φορές περισσότερες προοπτικές» εξηγεί o Δρ. Shi.
Τα νανοαντισώματα που προέκυψαν είναι αρκετά μικρά ώστε να γίνουν αέρια για τις θεραπευτικές μεθόδους που θα αναπτυχθούν και να εισπνέονται καταλήγοντας απευθείας στους πνεύμονες, αντί να κινούνται μέσω της ροής του αίματος.
Αντισώματα και κατά των μεταλλάξεων
Πιο πρόσφατα, μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο της Βόννης ανέφερε την ύπαρξη νανοαντισωμάτων που δεσμεύουν στον SARS-CoV-2, τα οποία ενδεχομένως να αποτρέπουν αυτό που οι επιστήμονες αποκαλούν «διαφυγή των μεταλλάξεων» -δηλαδή την ικανότητα του ιού να αποφεύγει τις ανοσολογικές αποκρίσεις μέσω μεταλλάξεων. Μάλιστα, η θεραπεία που αποτρέπει την εξέλιξη αυτής της διαδικασίας από τον ιό θα μπορούσε να προστατεύει και από την επαναμόλυνση.
Η ερευνητική ομάδα συνδύασε νανοσωματίδια με μόρια που επιτίθενται σε διαφορετικά τμήματα του ιού ταυτόχρονα, συμβάλλοντας στην αποτροπή των μεταλλάξεων του ιού λόγω της μείωσης της θεραπευτικής αποτελεσματικότητας. Τα νανοσωματίδια αυτά λήφθηκαν από ένα λάμα και ένα αλπακά που είχαν ανοσοποιηθεί έναντι του SARS-CoV-2 και από εκατομμύρια υποψήφια μόρια κατέληξαν σε τέσσερα που αποδείχθηκε πως ήταν αποτελεσματικά.
Όπως τονίζουν και οι ίδιοι οι επιστήμονες, πάντως, μόνο ο χρόνος (και οι περαιτέρω δοκιμές) θα αποφανθούν αν τα διάφορα νανοαντισώματα θα μεταφραστούν σε αποτελεσματικές θεραπείες κατά της COVID-19. Και αν αυτό συμβεί, θα είμαστε ευγνώμονες στα υπέροχα λάμα.
Διαβάστε επίσης
Κορωνοϊός: Μόλυνση από δύο μεταλλάξεις ταυτόχρονα – Πόσο επικίνδυνη είναι
Κορωνοϊός: Πότε θα γίνει «αθώος» σαν το κοινό κρυολόγημα
Κορωνοϊός: Νέα θεραπεία προστατεύει καρδιά και πνεύμονες
