Molekule izvedene iz Lam-a ciljaju latentne sojeve HIV-a

Istraživački tim na Državnom sveučilištu Georgia razvio je sitne, snažne molekule koje mogu ciljati latentne sojeve HIV-a. Izvor? Geni antitijela iz DNK lame.

Studija, koju vodi izvanredni profesor biologije Jianliang Xu, koristi nanotijela dobivena iz lama za široku neutralizaciju više sojeva HIV-1, najčešćeg oblika virusa. Novo istraživanje tima objavljeno je u časopisu Advanced Science.

„Ovaj je virus pronašao način da izbjegne naš imunološki sustav. Normalna antitijela su glomazna, pa im je teško pronaći i napasti površinu virusa. Ova nova antitijela mogu to olakšati“, rekao je Jiangliang Xu, docent biologije na Državnom sveučilištu Georgia.

Znanstvenici koji traže učinkovito liječenje i prevenciju HIV-a rade s devama poput lama već oko 15 godina. To je zato što oblik i karakteristike njihovih antitijela čine ih fleksibilnijima i učinkovitijima u identificiranju i neutralizaciji stranih tijela poput virusa HIV-a.

Ovo novo istraživanje predstavlja široko primjenjivu metodu za poboljšanje performansi nanotijela. Nanotijela su konstruirani fragmenti antitijela koji su otprilike desetinu veličine tipičnog antitijela. Izrađeni su od fleksibilnih antitijela u obliku slova Y, koja sadrže samo teške lance - sastavljena od dva teška lanca - koja su učinkovitija u borbi protiv određenih virusa od tipičnih antitijela lakih lanaca.

Nanotijela su napravljena od fleksibilnih antitijela u obliku slova Y sastavljenih od peptida teškog lanca koji mogu biti učinkovitiji u borbi protiv određenih virusa.

Za studiju, znanstvenici su imunizirali lame posebno dizajniranim proteinom, što dovodi do proizvodnje neutralizirajućih nanotijela. Jiangliang Xu i njegov tim zatim su identificirali nanotijela koja bi mogla ciljati ranjiva mjesta na virusu. Kada je tim stvorio nanotijela u trostrukom tandemu - ponavljajući kratke dijelove DNK - rezultirajuća nanotijela bila su izuzetno učinkovita, neutralizirajući 96 posto različitih sojeva HIV-1.

Daljnja analiza otkrila je da ova nanotijela oponašaju prepoznavanje CD4 receptora, ključnog igrača u HIV infekciji. Kako bi se pojačala njihova učinkovitost, nanotijela su spojena sa široko neutralizirajućim antitijelom (bNAb), što je rezultiralo novim antitijelom s dosad neviđenim neutralizirajućim sposobnostima.

„Umjesto razvoja koktela antitijela, sada možemo stvoriti jednu molekulu koja može neutralizirati HIV“, rekao je Jiangliang Xu. „Radimo sa široko neutralizirajućim nanotijelom koje može neutralizirati više od 90 posto cirkulirajućih sojeva HIV-a, a kada to kombiniramo s drugim bNAb-om koji također neutralizira oko 90 posto, zajedno mogu neutralizirati gotovo 100 posto.“

Jianliang Xu započeo je ovo istraživanje u Centru za istraživanje cjepiva Nacionalnog instituta za zdravlje u Bethesdi, Maryland, gdje je surađivao s timom od više od 30 znanstvenika. U timu je bio Peter Kwong, profesor biokemije i molekularne biofizike na Sveučilištu Columbia i koautor studije. Otkad je Jianliang Xu stigao na Državno sveučilište Georgia 2023. godine, mentor je Peytonu Chanu, doktorandu na Državnom sveučilištu Georgia. Zajedno rade na proširenju ovih potencijalnih tretmana.

Chan je rekla da je uzbuđena zbog mogućnosti inovativnog istraživanja.

„Ova nanotijela su najbolja i najsnažnija neutralizirajuća antitijela do sada, što smatram vrlo obećavajućim za budućnost HIV terapije i istraživanja antitijela“, rekao je Chan. „Nadam se da će jednog dana ova nanotijela biti odobrena za liječenje HIV-a.“

Budući napori bit će usmjereni na kombiniranje laminih nanotijela s drugim postojećim bNAb-ima kako bi se utvrdilo mogu li neke od tih kombinacija postići 100-postotnu neutralizaciju i ponuditi nove mogućnosti liječenja u borbi protiv HIV-a, prema Jiangliang Xuu.