Исследователи, разрабатывающие антитела, «нейтрализуют» новый коронавирус, прежде чем он проникнет в клетки
Исследователь Университета Торонто Сачдев Сидху и его сотрудники разрабатывают молекулы антител, которые могут нейтрализовать новый коронавирус в организме, прежде чем он проникнет в клетки.
Исследователь в Центре молекулярных и биомолекулярных исследований Доннелли является частью команды, которая недавно получила федеральную финансовую поддержку в рамках второго раунда чрезвычайного финансирования COVID-19 из канадских институтов здравоохранения.
Сидху уже возглавляет другую команду, которая получила поддержку в первом раунде федерального финансирования. Целью этого проекта является разработка противовирусных препаратов, которые блокируют репликацию вируса.
«Благодаря нашим двум финансируемым проектам мы работаем над созданием молекул, которые могут воздействовать на вирус как внутри клеток человека, так и снаружи, чтобы предотвратить его проникновение», — говорит Сидху, профессор молекулярной генетики на медицинском факультете.
Последний финансируемый проект, возглавляемый профессором Джеймсом Рини, профессором кафедры молекулярной генетики и биохимии, направлен на создание антител, которые могут эффективно нейтрализовать вирус до его повреждения. Такие антитела естественным образом вырабатываются организмом в ответ на инфекцию, но исследователи надеются сократить продолжительность и тяжесть заболевания, усилив иммунную систему с помощью инъецированных антител. Возьмем один существующий пример: Нейтрализующие антитела используются для лечения бешенства, которое также вызывается вирусом.
Рини ранее помог определить, как антитела связываются и инактивируют вирус SARS, коронавирус, который вызвал вспышку в Азии более 15 лет назад. Также в команде Алан Кокрейн, профессор кафедры молекулярной генетики и вирусолог ВИЧ с опытом в обработке вирусной РНК.
Антитела будут сконструированы так, чтобы блокировать так называемый S-белок, который образует шипы на поверхности вируса. Шипы фиксируются на белке, называемом ACE2, на поверхности человеческих клеток, чтобы получить проникновение. Покрытие вирусных частиц синтетическими антителами должно препятствовать связыванию шипов с ACE2.
Сидху и Рини также разработают антитела, которые связывают ACE2, чтобы сделать его недоступным для вируса. Этот тип инженерного иммунитета превосходит возможности естественной иммунной системы организма, поскольку антитела, которые реагируют на собственные белки, были отфильтрованы. В случае успеха такой подход может устранить опасения по поводу вирусных мутаций, которые могут сделать лекарственные средства неэффективными для новых появляющихся вирусных штаммов, поскольку белок-хозяин ACE2 не изменяется с течением времени.
Команда Сидху разработала технологию, называемую фаговым дисплеем, для быстрого создания и отбора человеческих антител с желаемыми биологическими свойствами, включая блокирование белка-спайка вируса. За последнее десятилетие его команда создала сотни антител с терапевтическим потенциалом, некоторые из которых находятся в клинической разработке через дочерние компании и крупные фармацевтические фирмы.
Группа продемонстрировала успех с обоими подходами к ингибированию проникновения вируса, разработав нейтрализующие антитела, которые нацелены на вирус Эбола, а также антитела, которые нацелены на человеческий хозяин-рецептор хантавируса или гепатита С. Более того, другие исследования показали, что антитела, нацеленные на ОРВИ, родственный вирус, генетический материал которого более чем на 80 процентов идентичен вирусу, вызывающему COVID-19, может вылечить инфекцию в клетках и мышах.
Используя фаговый дисплей, в котором крошечные бактериальные вирусы, называемые фагами, получают инструкции по созданию обширных библиотек разнообразных антител, команда выберет антитела, которые могут убивать вирус в клетках человека, прежде чем тестировать их на мышах и, в конечном итоге, на пациентах. По словам Сидху, эксперименты на мышах могут начаться через три-шесть месяцев.
В дополнение к созданию антител, адаптированных к новому вирусу с нуля, исследователи также модифицируют существующие антитела, блокирующие SARS, так, чтобы они атаковали COVID-19 и обеспечили дополнительный путь к разработке терапевтического средства.
Учитывая глобальное распространение вируса, вполне возможно, что он станет эндемичным и распространится среди населения, как сезонный грипп. И, как и грипп, он может мутировать в новые штаммы, которые уклоняются от приобретенного иммунитета и разрабатываемых вакцин. Создавая панель из различных антител, исследователи стремятся оставаться на шаг впереди вируса.
«Наши достижения в технологиях инженерии антител и доступ к полным геномам вируса COVID-19 и его родственников дают нам возможность создавать индивидуальные терапевтические антитела с такими масштабами и скоростью, которые были невозможны даже несколько лет назад», — говорит Сидху. ,
«В конечном счете, мы стремимся оптимизировать методы до такой степени, что развитие новых лекарств будет идти в ногу с развитием самого вируса, предоставляя новые и эффективные лекарства в ответ на новые вспышки».
Исследователь Университета Торонто Сачдев Сидху и его сотрудники разрабатывают молекулы антител, которые могут нейтрализовать новый коронавирус в организме, прежде чем он проникнет в клетки.
Исследователь в Центре молекулярных и биомолекулярных исследований Доннелли является частью команды, которая недавно получила федеральную финансовую поддержку в рамках второго раунда чрезвычайного финансирования COVID-19 из канадских институтов здравоохранения.
Сидху уже возглавляет другую команду, которая получила поддержку в первом раунде федерального финансирования. Целью этого проекта является разработка противовирусных препаратов, которые блокируют репликацию вируса.
«Благодаря нашим двум финансируемым проектам мы работаем над созданием молекул, которые могут воздействовать на вирус как внутри клеток человека, так и снаружи, чтобы предотвратить его проникновение», — говорит Сидху, профессор молекулярной генетики на медицинском факультете.
Последний финансируемый проект, возглавляемый профессором Джеймсом Рини, профессором кафедры молекулярной генетики и биохимии, направлен на создание антител, которые могут эффективно нейтрализовать вирус до его повреждения. Такие антитела естественным образом вырабатываются организмом в ответ на инфекцию, но исследователи надеются сократить продолжительность и тяжесть заболевания, усилив иммунную систему с помощью инъецированных антител. Возьмем один существующий пример: Нейтрализующие антитела используются для лечения бешенства, которое также вызывается вирусом.
Рини ранее помог определить, как антитела связываются и инактивируют вирус SARS, коронавирус, который вызвал вспышку в Азии более 15 лет назад. Также в команде Алан Кокрейн, профессор кафедры молекулярной генетики и вирусолог ВИЧ с опытом в обработке вирусной РНК.
Антитела будут сконструированы так, чтобы блокировать так называемый S-белок, который образует шипы на поверхности вируса. Шипы фиксируются на белке, называемом ACE2, на поверхности человеческих клеток, чтобы получить проникновение. Покрытие вирусных частиц синтетическими антителами должно препятствовать связыванию шипов с ACE2.
Сидху и Рини также разработают антитела, которые связывают ACE2, чтобы сделать его недоступным для вируса. Этот тип инженерного иммунитета превосходит возможности естественной иммунной системы организма, поскольку антитела, которые реагируют на собственные белки, были отфильтрованы. В случае успеха такой подход может устранить опасения по поводу вирусных мутаций, которые могут сделать лекарственные средства неэффективными для новых появляющихся вирусных штаммов, поскольку белок-хозяин ACE2 не изменяется с течением времени.
Команда Сидху разработала технологию, называемую фаговым дисплеем, для быстрого создания и отбора человеческих антител с желаемыми биологическими свойствами, включая блокирование белка-спайка вируса. За последнее десятилетие его команда создала сотни антител с терапевтическим потенциалом, некоторые из которых находятся в клинической разработке через дочерние компании и крупные фармацевтические фирмы.
Группа продемонстрировала успех с обоими подходами к ингибированию проникновения вируса, разработав нейтрализующие антитела, которые нацелены на вирус Эбола, а также антитела, которые нацелены на человеческий хозяин-рецептор хантавируса или гепатита С. Более того, другие исследования показали, что антитела, нацеленные на ОРВИ, родственный вирус, генетический материал которого более чем на 80 процентов идентичен вирусу, вызывающему COVID-19, может вылечить инфекцию в клетках и мышах.
Используя фаговый дисплей, в котором крошечные бактериальные вирусы, называемые фагами, получают инструкции по созданию обширных библиотек разнообразных антител, команда выберет антитела, которые могут убивать вирус в клетках человека, прежде чем тестировать их на мышах и, в конечном итоге, на пациентах. По словам Сидху, эксперименты на мышах могут начаться через три-шесть месяцев.
В дополнение к созданию антител, адаптированных к новому вирусу с нуля, исследователи также модифицируют существующие антитела, блокирующие SARS, так, чтобы они атаковали COVID-19 и обеспечили дополнительный путь к разработке терапевтического средства.
Учитывая глобальное распространение вируса, вполне возможно, что он станет эндемичным и распространится среди населения, как сезонный грипп. И, как и грипп, он может мутировать в новые штаммы, которые уклоняются от приобретенного иммунитета и разрабатываемых вакцин. Создавая панель из различных антител, исследователи стремятся оставаться на шаг впереди вируса.
«Наши достижения в технологиях инженерии антител и доступ к полным геномам вируса COVID-19 и его родственников дают нам возможность создавать индивидуальные терапевтические антитела с такими масштабами и скоростью, которые были невозможны даже несколько лет назад», — говорит Сидху. ,
«В конечном счете, мы стремимся оптимизировать методы до такой степени, что развитие новых лекарств будет идти в ногу с развитием самого вируса, предоставляя новые и эффективные лекарства в ответ на новые вспышки».
