Les nanobodies de lama pourraient être une arme puissante contre le COVID-19 – ScienceDaily

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Aujourd’hui dans Science, des chercheurs de la faculté de médecine de l’Université de Pittsburgh décrivent une nouvelle méthode pour extraire des fragments d’anticorps anti-SRAS-CoV-2 minuscules mais extrêmement puissants des lamas, qui pourraient être transformés en agents thérapeutiques inhalables ayant le potentiel de prévenir et de traiter le COVID-19.

Ces anticorps spéciaux de lama, appelés «nanocorps», sont beaucoup plus petits que les anticorps humains et beaucoup plus efficaces pour neutraliser le virus SARS-CoV-2. Ils sont également beaucoup plus stables.

«La nature est notre meilleur inventeur», a déclaré l’auteur principal Yi Shi, Ph.D., professeur adjoint de biologie cellulaire à Pitt. «La technologie que nous avons développée enquête sur les nanobodies neutralisant le SARS-CoV-2 à une échelle sans précédent, ce qui nous a permis de découvrir rapidement des milliers de nanobodies avec une affinité et une spécificité inégalées.

Pour générer ces nanocorps, Shi s’est tourné vers un lama noir nommé Wally – qui ressemble et partage donc son surnom avec le Labrador noir de Shi.

Shi et ses collègues ont immunisé le lama avec un morceau de la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 et, après environ deux mois, le système immunitaire de l’animal a produit des nanocorps matures contre le virus.

En utilisant une technique basée sur la spectrométrie de masse que Shi perfectionne depuis trois ans, l’auteur principal Yufei Xiang, assistant de recherche dans le laboratoire de Shi, a identifié les nanobodies dans le sang de Wally qui se lient le plus fortement au SRAS-CoV-2.

Puis, avec l’aide du Centre de recherche sur les vaccins (CVR) de Pitt, les scientifiques ont exposé leurs nanocorps au virus SRAS-CoV-2 vivant et ont découvert qu’une fraction de nanogramme seulement pouvait neutraliser suffisamment de virus pour éviter l’infection d’un million de cellules.

Ces nanocorps représentent certains des candidats anticorps thérapeutiques les plus efficaces pour le SRAS-CoV-2, des centaines à des milliers de fois plus efficaces que les autres nanocorps de lama découverts grâce aux mêmes méthodes de présentation de phages utilisées pendant des décennies pour pêcher les anticorps monoclonaux humains.

Les nanocorps de Shi peuvent rester à température ambiante pendant six semaines et tolérer d’être façonnés en un brouillard inhalable pour administrer une thérapie antivirale directement dans les poumons là où ils sont le plus nécessaires. Puisque le SRAS-CoV-2 est un virus respiratoire, les nanocorps pourraient le trouver et s’y accrocher dans le système respiratoire, avant même qu’il n’ait une chance de causer des dommages.

En revanche, les anticorps anti-SRAS-CoV-2 traditionnels nécessitent une perfusion intraveineuse, qui dilue le produit dans tout le corps, nécessitant une dose beaucoup plus élevée et coûtant aux patients et aux assureurs environ 100 000 dollars par traitement.

“Les nanobodies pourraient potentiellement coûter beaucoup moins cher”, a déclaré Shi. “Ils sont idéaux pour faire face à l’urgence et à l’ampleur de la crise actuelle.”

En collaboration avec Cheng Zhang, Ph.D., à Pitt, et Dina Schneidman-Duhovny, Ph.D., à l’Université hébraïque de Jérusalem, l’équipe a constaté que leurs nanocorps utilisent une variété de mécanismes pour bloquer le SRAS-CoV-2 infection. Cela rend les nanocorps mûrs pour la bio-ingénierie. Par exemple, des nanocorps qui se lient à différentes régions du virus SARS-CoV-2 peuvent être liés ensemble, comme un couteau suisse, au cas où une partie du virus muterait et deviendrait résistante aux médicaments.

«En tant que virologue, il est incroyable de voir comment l’exploitation de la bizarrerie de la génération d’anticorps de lama peut se traduire par la création d’une puissante nanowear contre les isolats cliniques du SRAS-CoV-2», a déclaré le co-auteur de l’étude et directeur du CVR, Paul Duprex, Ph.D .

Les autres auteurs de l’étude comprennent Sham Nambulli, Ph.D., Zhengyun Xiao, Heng Liu, Ph.D. et Zhe Sang, tous de Pitt.

Le financement de cette étude a été fourni par les National Institutes of Health (subventions R35GM137905 et R35GM128641), l’Institut des sciences cliniques et translationnelles de l’Université de Pittsburgh, le Centre de recherche sur les vaccins de l’Université de Pittsburgh et la Fondation caritative DSF.

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