隨着COVID-19大流行的持續，SARS-CoV-2的較新變種一直在進化，以逃避我們身體對疫苗接種或先前感染所產生的抗體。突破性的病例已經產生，而曾經有效的抗體治療也隨着時間的推移變得不那麼有效。
科學家們一直在尋找一種具有廣泛中和作用的抗體，能夠對抗可能出現的任何病毒變體。哈佛醫學院和波士頓兒童醫院的研究人員開發的一種抗體現在似乎符合這一要求。在實驗室測試中，它中和了目前所有已知的SARS-CoV-2變體，包括所有的Omicron變種。研究結果於8月11日發表在《科學免疫學》上。
在阿爾特和波士頓兒童醫院兒科的HMS講師Sai Luo的帶領下，該團隊首先修改了阿爾特實驗室創建的小鼠模型，以尋找針對HIV的廣義中和抗體，這是另一種經常變異的病毒。這些小鼠基本上都有內置的人類免疫系統。修改後的模型模仿並完善了我們自己的免疫系統在遇到入侵者時用來創造越來越有效抗體的試驗和錯誤過程。
研究人員首先將兩個人類基因片段插入小鼠體內。這促使小鼠的免疫細胞迅速產生類似於我們身體可能產生的各種抗體。研究小組隨後讓小鼠接觸SARS-CoV-2尖峰蛋白，這是我們的抗體和目前的疫苗所針對的主要蛋白質。作為回應，小鼠產生了九個不同的”家族”抗體，與尖峰蛋白結合。
研究人員隨後測試了這些抗體的有效性。九個”家族”抗體中的三個”家族”抗體強烈地中和了原始的新冠病毒。但是一個抗體家族，特別是一個被稱為SP1-77的抗體，顯示出更廣泛的活性，可以中和α、β、γ、δ以及所有以前和現在的omicron病毒株。
是什麼讓SP1-77在中和病毒方面如此出色？由波士頓兒童醫院羅莎琳-富蘭克林博士的兒科教授Bing Chen、波士頓兒童醫院兒科HMS講師Jun Zhang和杜克大學的Barton Haynes領導的合作團隊的結構生物學研究表明，這種抗體以一種獨特的方式發揮作用。
為了感染我們，SARS-CoV-2必須首先附着於我們細胞上的ACE2受體。我們為應對疫苗而製造的許多抗體，以及用於治療COVID-19的抗體，都能阻止這種結合。它們是通過在特定位置附着在尖峰的受體結合域上來實現的。SP1-77抗體也與受體結合域結合，但以一種不同的方式，它並不阻止病毒與ACE2受體結合。
一旦病毒與ACE2結合，它必須完成最後一步：將其外膜與我們的細胞膜融合。這就為感染打開了大門。研究人員使用一個新的活細胞成像平台，表明SP1-77能阻止這一步驟。SP1-77在一個迄今尚未在任何變種中發生突變的部位與穗狀蛋白結合，而且它通過一種新的機制中和這些變種，這些特性可能有助於其廣泛和有效的活性。
如果這些發現最終能在人類身上得到複製，那麼這些抗體可能會帶來更好的COVID-19疫苗和治療。研究人員已經為這些抗體和用於生產這些抗體的小鼠模型申請了專利。他們希望看到他們的工作得到商業化發展。