Ang mga molekula na nagmula sa lam ay nagta-target ng mga nakatagong strain ng HIV

Ang isang pangkat ng pananaliksik sa Georgia State University ay nakabuo ng maliliit at malalakas na molekula na maaaring mag-target ng mga nakatagong strain ng HIV. Ang pinagmulan? Antibody genes mula sa llama DNA.

Ang pag-aaral, na pinangunahan ng biology associate professor na si Jianliang Xu, ay gumagamit ng mga nanobodies na nagmula sa mga llamas upang malawakang neutralisahin ang maraming mga strain ng HIV-1, ang pinakakaraniwang anyo ng virus. Ang bagong pananaliksik ng koponan ay na-publish sa journal Advanced Science.

"Ang virus na ito ay nakahanap ng paraan upang maiwasan ang ating immune system. Ang mga normal na antibodies ay malaki, kaya nahihirapan silang hanapin at atakehin ang ibabaw ng virus. Maaaring gawing mas madali ng mga bagong antibodies na ito," sabi ni Jiangliang Xu, isang assistant professor of biology sa Georgia State University.

Ang mga siyentipiko na naghahanap ng epektibong paggamot at pag-iwas sa HIV ay nagtatrabaho sa mga kamelyo tulad ng llamas sa loob ng halos 15 taon. Ito ay dahil ang hugis at katangian ng kanilang mga antibodies ay ginagawa silang mas nababaluktot at epektibo sa pagtukoy at pag-neutralize sa mga dayuhang bagay tulad ng HIV virus.

Ang bagong pananaliksik na ito ay nagpapakita ng isang malawak na naaangkop na pamamaraan para sa pagpapabuti ng pagganap ng mga nanobodies. Ang mga nanobodies ay mga engineered antibody fragment na humigit-kumulang isang ikasampu ng laki ng isang tipikal na antibody. Ang mga ito ay ginawa mula sa nababaluktot, hugis-Y na heavy-chain-only na antibodies - na binubuo ng dalawang mabibigat na kadena - na mas epektibo sa paglaban sa ilang partikular na virus kaysa sa mga tipikal na light-chain antibodies.

Ang mga nanobodies ay ginawa mula sa nababaluktot, hugis-Y na mga antibodies na binubuo ng mabibigat na chain peptides na maaaring mas epektibo sa paglaban sa ilang partikular na virus.

Para sa pag-aaral, binakunahan ng mga siyentipiko ang mga llama na may espesyal na idinisenyong protina, na humahantong sa paggawa ng mga nanobodies na neutralisahin. Tinukoy ni Jiangliang Xu at ng kanyang koponan ang mga nanobodies na maaaring mag-target ng mga mahihinang site sa virus. Nang lumikha ang koponan ng mga nanobodies sa triple tandem - paulit-ulit na mga maikling seksyon ng DNA - ang mga nagresultang nanobodies ay kapansin-pansing epektibo, na neutralisahin ang 96 porsiyento ng iba't ibang mga strain ng HIV-1.

Ang karagdagang pagsusuri ay nagsiwalat na ang mga nanobodies na ito ay ginagaya ang pagkilala sa CD4 receptor, isang pangunahing manlalaro sa impeksyon sa HIV. Upang mapahusay ang kanilang pagiging epektibo, ang mga nanobodies ay isinama sa isang malawak na neutralizing antibody (bNAb), na nagreresulta sa isang bagong antibody na may walang uliran na mga kakayahan sa pag-neutralize.

"Sa halip na bumuo ng isang cocktail ng antibodies, maaari na tayong lumikha ng isang solong molekula na maaaring neutralisahin ang HIV," sabi ni Jiangliang Xu. "Kami ay nagtatrabaho sa isang malawak na neutralizing nanobody na maaaring neutralisahin ang higit sa 90 porsiyento ng nagpapalipat-lipat na HIV strains, at kapag pinagsama namin iyon sa isa pang bNAb na din neutralizes tungkol sa 90 porsiyento, magkasama maaari nilang neutralisahin ang halos 100 porsiyento."

Sinimulan ni Jianliang Xu ang pananaliksik na ito sa National Institutes of Health's Vaccine Research Center sa Bethesda, Maryland, kung saan nakipagtulungan siya sa isang pangkat ng higit sa 30 siyentipiko. Kasama sa koponan si Peter Kwong, isang propesor ng biochemistry at molecular biophysics sa Columbia University at isang co-author ng pag-aaral. Mula noong dumating si Jianliang Xu sa Georgia State University noong 2023, tinuturuan niya si Peyton Chan, isang kandidatong PhD sa Georgia State University. Sama-sama, nagsusumikap silang palawakin ang mga potensyal na paggamot na ito.

Sinabi ni Chan na nasasabik siya tungkol sa mga prospect para sa makabagong pananaliksik.

"Ang mga nanobodies na ito ay ang pinakamahusay at pinaka-makapangyarihang neutralizing antibodies sa ngayon, na sa tingin ko ay napaka-promising para sa hinaharap ng HIV therapy at antibody pananaliksik," sabi ni Chan. "Umaasa ako na isang araw ang mga nanobodies na ito ay maaprubahan para sa paggamot sa HIV."

Ang mga pagsisikap sa hinaharap ay tututuon sa pagsasama-sama ng llama nanobodies sa iba pang umiiral na bNAbs upang matukoy kung ang ilan sa mga kumbinasyong ito ay makakamit ang 100 porsiyentong neutralisasyon at mag-alok ng mga bagong opsyon sa paggamot sa paglaban sa HIV, ayon kay Jiangliang Xu.