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骆驼体内的抗体可以帮助对抗COVID-19

骆驼体内的抗体可以帮助对抗COVID-19

为了寻找治疗COVID-19的有效方法,一组研究人员为他们的工作找到了一个不太可能的盟友:一只名叫温特的美洲驼。来自德克萨斯大学奥斯汀分校、美国国立卫生研究院和比利时根特大学的研究小组于5月5日在《细胞》杂志上报告了他们关于一种可能用于治疗羊驼冠状病毒的方法的发现。这篇论文目前可以在网上找到,作为“预证明”,这意味着它是经过同行评审的,但要经过最后的格式化。

研究人员将骆驼产生的一种特殊抗体的两个副本连接起来,创造出一种新的抗体,这种抗体能与引起covid19的冠状病毒上的一种关键蛋白紧密结合。这种被称为突刺蛋白的蛋白质允许病毒侵入宿主细胞。初步测试表明,这种抗体可以阻止在培养液中显示这种突刺蛋白的病毒感染细胞。

“这是已知的首批中和SARS-CoV-2的抗体之一,”德克萨斯大学奥斯汀分校(UT Austin)分子生物科学副教授、cov -19的合著者杰森·麦克莱伦(Jason McLellan)说。

该团队目前正准备在仓鼠或非人灵长类动物等动物身上进行临床前研究,希望下一步能在人类身上进行测试。他们的目标是开发出一种治疗方法,帮助感染病毒后不久的患者。

麦克莱伦说:“必须在感染前一两个月接种疫苗才能提供保护。”“在抗体疗法中,你直接给病人提供保护性抗体,所以在治疗后,他们应该立即得到保护。这种抗体也可以用来治疗已经患病的人,以减轻疾病的严重程度。”

这对老年人等弱势群体尤其有帮助,他们对疫苗的反应有限,这意味着他们的保护可能是不完整的。卫生保健工作者和其他接触病毒风险增加的人也可受益于立即保护。

当大羊驼的免疫系统检测到细菌和病毒等外来入侵者时,这些动物(以及羊驼等其它骆驼类)会产生两种抗体:一种与人类抗体相似,另一种只有人类抗体的四分之一大小。这些更小的抗体被称为单域抗体或纳米体,可以雾化并用于吸入器。

麦克莱伦实验室的研究生丹尼尔·拉普(Daniel Wrapp)是这篇论文的第一作者之一,他说:“作为一种呼吸道病原体的药物,它们可能真的很有趣,因为你把它直接送到了感染部位。”

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满足冬季

这只名叫温特(Winter)的美洲驼已经4岁了,它和其他大约130只美洲驼和羊驼一起生活在比利时农村的一个农场里。她的实验发生在2016年,当时她大约9个月大,研究人员正在研究两种更早的冠状病毒:SARS-CoV-1和MERS-CoV。在一个类似于人类接种疫苗来免疫病毒的过程中,她在大约六周的时间里被注射了来自这些病毒的稳定的突刺蛋白。

接下来,研究人员收集了血液样本,并分离出与每个版本的穗蛋白结合的抗体。其中一种显示出了真正的希望,它可以阻止一种病毒在培养中感染细胞时,显示出SARS-CoV-1中突突的蛋白质。

Wrapp说:“这让我很兴奋,因为我已经研究这个项目很多年了。”“但那时还不太需要治疗冠状病毒。这只是基础研究。现在,这可能也会有一些潜在的翻译意义。”

研究小组设计了一种新的抗体,这种抗体连接了两份抗早期SARS病毒的羊驼抗体,有望治疗目前的SARS- cov -2。他们证明了这种新的抗体可以中和细胞培养中显示SARS-CoV-2中突突蛋白的病毒。科学家们能够完成这项研究,并在几周内将其发表在顶级期刊上,这要感谢他们多年来在相关冠状病毒方面所做的工作。

麦克莱伦领导的团队首次绘制了SA &hellip的穗蛋白图谱;tep是一种疫苗。(Wrapp还与其他作者共同撰写了这篇论文,包括UT Austin的Nianshuang Wang,以及美国国家过敏和传染病研究所疫苗研究中心的Kizzmekia S. Corbett和Barney Graham。)除了Wrapp,论文的另一位共同第一作者是根特大学(Ghent University)弗拉姆斯生物技术研究所(Vlaams Institute for Biotechnology, VIB)的博士后科学家多里恩·德·维利格(Dorien De Vlieger),除了麦克莱伦,VIB的伯特·舍彭斯(Bert Schepens)和泽维尔·赛伦斯(Xavier Saelens)也是资深作者。

这项工作得到了美国国家过敏和传染病研究所、VIB、研究基金会-佛兰德斯(比利时)、佛兰德斯创新与创业(比利时)和联邦教育与研究部(德国)的支持。

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基本信息

该团队在最初的SARS-CoV-1和MERS-CoV试验中发现的第一个抗体包括一种叫做VHH-72的抗体,它与SARS-CoV-1上的蛋白紧密结合。通过这样做,它阻止了一种伪病毒感染细胞。伪病毒是一种不会让人生病的病毒,通过基因工程,它可以在表面展示SARS-CoV-1突变蛋白的副本。

当SARS-CoV-2出现并引发了covid19大流行时,研究小组想知道他们发现的针对SARS-CoV-1的抗体是否也能有效地对付它的病毒表亲。他们发现它也能与SARS-CoV-2的spike蛋白结合,尽管作用微弱。他们所做的使其更有效结合的工程涉及到连接两个VHH-72拷贝,然后他们展示了中和一个从SARS-CoV-2中获得突刺蛋白的伪病毒。这是已知的第一种同时中和SARS-CoV-1和SARS-CoV-2的抗体。

四年前,当Bert Schepens和Xavier Saelens询问De Vlieger是否有兴趣帮助从大羊驼中分离出抗冠状病毒的抗体时,De Vlieger正在研发抗甲型流感的抗病毒药物。

“我原以为这只是个小项目,”她说。“现在这个项目的科学影响比我想象的还要大。令人惊讶的是,病毒是如此不可预测。”

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