科學家創造強大的新抗體 能中和所有已知的COVID-19變體

隨着SARS-CoV-2的變化和變異,在大流行早期有效的治療性抗體已經失去了效力,而更多最近的變種,特別是奧密克戎(Omicron),已經學會了如何規避我們的系統對疫苗接種產生的抗體。由於波士頓兒童醫院創造的一種新的、廣泛的中和抗體,我們可能能夠更好地防範可能的變異。在測試中,它中和了所有已知的SARS-CoV-2變體,包括所有奧密克戎變異株。

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波士頓兒童醫院細胞和分子醫學項目的Frederick Alt博士說:“我們希望這種人源化抗體將被證明在病人身上中和SARS-CoV-2,就像它迄今為止在臨床前評估中被證明的那樣有效。”

在發表在《科學免疫學》上的一項研究中,Alt和Sai Luo博士利用其實驗室以前用來尋找針對HIV(另一種經常變異的病毒)的廣義中和抗體的人源化小鼠模型的改進版。由於小鼠實際上具有內置的人類免疫系統,該模型與我們的免疫系統用來創造越來越有效的抗體的試錯過程非常相似。

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研究人員最初將兩個人類基因片段引入小鼠體內,使它們的B細胞在短時間內創造出廣泛的人源化抗體。他們隨後將小鼠暴露在病毒的SARS-CoV-2刺突蛋白的原始毒株中,這是我們的抗體和當前疫苗所針對的主要蛋白。改良后的小鼠發展出9個品系或“家族”的人源化抗體,這些抗體在反應中與刺突蛋白結合。

Alt和Luo與Barton Haynes博士領導的杜克大學團隊一起,評估了這些抗體的功效。九個品系中的三個品系的抗體在中和原始毒株方面是有效的。特別是SP1-77抗體和它的其他成員,表現出極其廣泛的活性,可以中和Alpha、Beta、Gamma、Delta以及所有以前和現在的Omicron病毒株。

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是什麼導致SP1-77抗體具有如此廣泛的中和作用?由波士頓兒童醫院的陳兵博士和張軍博士領導的合作小組以及杜克大學的海恩斯小組進行的結構研究表明,SP1-77的工作方式與目前的抗體(無論是治療性抗體還是我們為應對目前的疫苗而製造的抗體)不同。

許多現有的抗體通過在某些區域附着在刺突蛋白的受體結合域(RBD)上發揮作用,阻止SARS-CoV-2與細胞的ACE2受體結合,這是感染的最初步驟。SP1-77抗體也與RBD結合,但以一種完全不同的方式,並不能阻止病毒與ACE2受體結合。

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波士頓兒童醫院的合作者Alex Kreutzberger博士和Tomas Kirchhausen博士使用一個新型活細胞成像平台,表明SP1-77阻止病毒將其外膜與靶細胞的膜融合。這阻撓了向感染敞開大門的最後一個必要步驟。

這些特徵可能為新的SARS-CoV-2疫苗的設計提供參考。Kirchhausen說:“SP1-77在一個迄今尚未在任何SARS-CoV-2變體中發生突變的部位結合刺突蛋白,通過一種新的機制廣泛地中和目前的變體。”

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