غربالگری سریع کتابخانه‌های نانوبادی انسان‌سازی‌شده مصنوعی برای شناسایی بایندرهای سازگار می‌تواند برای مقابله با دفاع ایمنی‌زایی که توسط پاتوژن‌های ویروسی وجود دارد، مفید باشد. روش کشف توصیف شده در این مطالعه قادر به تولید بایندرهای لاما با میل ترکیبی بالا در یک بازه زمانی کوتاه کمتر از دو هفته بود. در آینده، این کتابخانه می‌تواند در درمان سایر بیماری‌ها به جز کووید-۱۹ مورد استفاده قرار گیرد و به عنوان ذخیره‌ای برای کشف سریع نانو اجسام خنثی‌کننده عمل کند.
روشی سریع و کارآمد برای شناسایی نانو بادی های خنثی کننده علیه SARS-CoV-2
همچنین مشاهده شد که 3 کپی از RBD-1-2G می تواند به همان دستگاه صاف کننده سنبله متصل شود. ذرات شبه حاوی جهش N501Y توسط نانو جسم RBD-1-2G خنثی شدند. بارهای ویروسی در عفونت‌های WA1 و B.1.1.7 با درمان RBD-1-2G-Fc کاهش یافت و شبیه‌سازی‌های دینامیکی مولکولی نانوبادی‌هایی را که اپی‌توپ‌های متصل را صرفاً بر روی رابط اسپایک-ACE2 متمرکز کردند، روشن کرد. اشاره شد که یکی از دلایل تمایل RBD-1-2G به B.1.1.7 RBD می تواند وجود تیروزین در موقعیت 501 باشد.
همه گیر بیماری کروناویروس 2019 (COVID-19) که در اثر شیوع سریع سندرم حاد تنفسی-کرونا ویروس 2 (SARS-CoV-2) ایجاد می شود، به شدت بر سیستم مراقبت های بهداشتی و اقتصاد در سراسر جهان تأثیر گذاشته است. چندین واکسن کووید-19 مجوز استفاده اضطراری (EUA) را از نهادهای نظارتی جهانی، مانند سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) دریافت کرده‌اند. با توجه به ظهور مداوم انواع SARS-CoV-2 به دلیل جهش های ژنومی، کارایی واکسن های موجود در برابر برخی از گونه های ویروس کاهش یافته است.
زمینه
نانو بادی ها از طریق راه های مختلف، به عنوان مثال، خوراکی (به عنوان مثال، V565) یا از طریق استنشاق (به عنوان مثال، ALX-0171) تجویز می شوند. اخیرا PLoS ONE مطالعه نانوبادی‌های خنثی‌کننده علیه SARS-CoV-2 را از کتابخانه‌های نمایشگر فاژی نانوجسمی و از طریق شناسایی کرد. درونکشتگاهی و ex vivo غربالگری های با توان بالا
یافته های کلیدی
در یک مطالعه اخیر، بایندرهای ضد SARS-CoV-2 با استفاده از نمایش ریبوزوم کتابخانه‌های لاما مصنوعی با انجام یک مرحله بلوغ میل ترکیبی تولید شدند. پس از آن، یک کتابخانه جهش زایی با ترکیب توالی ها ایجاد شد. در روشی مشابه، چنین فرآیند بلوغ میل ترکیبی می‌تواند برای پیوند RBD-1-2G برای کمک به بازگرداندن اتصال به جهش‌یافته‌های جدید SARS-CoV-2 مفید باشد.
Camelidae و برخی از گونه‌های کوسه حاوی نانوبادی‌هایی هستند که به‌عنوان یک کلاس منحصربه‌فرد از آنتی‌بادی‌های زنجیره سنگین شناخته می‌شوند. نانو بادی ها (VHHs) و گیرنده های آنتی ژن جدید متغیر کوسه (VNARs) به اندازه یک مرتبه بزرگتر از همتایان IgG تمام قد کوچکتر هستند. مزیت اصلی استفاده از این نانو بادی ها به عنوان بیولوژیک ضد ویروسی، تولید فله آسان در مقیاس چند کیلوگرمی در سیستم پروکاریوتی است. علاوه بر این، نانو بادی ها ماندگاری طولانی تری دارند و نفوذپذیری بافت بالاتری دارند.
توسعه قالب‌های دو یا سه ظرفیتی دامنه‌های RBD-1-2G باعث افزایش میل ترکیبی و ظرفیت خنثی‌سازی در برابر ذرات شبه و همچنین ویروس SARS-CoV-2 شد. علاوه بر این، دو حالت اتصال متمایز برای چهار نانو بادی در ارتباط با یک اکتودومین پروتئین S پایدار SARS-CoV-2 ذکر شد. اپی توپ برای نانوبادی های گروه 1 با موتیف اتصال گیرنده (RBM) همپوشانی دارد، در حالی که دامنه N ترمینال مونومر مجاور توسط چسب های گروه 2 هدف قرار گرفت. دومی نتوانست اتصال ACE را مهار کند و با RBM همپوشانی نداشت.
از نظر مکانیکی، پروتئین اسپایک SARS-CoV-2 مسئول تهاجم میزبان است. این پروتئین آنزیم مبدل آنژیوتانسین 2 (ACE2) میزبان را شناسایی کرده و به آن متصل می‌شود و به همجوشی غشاها برای ایجاد عفونت میزبان کمک می‌کند. جهش‌های ژنومی SARS-CoV-2، مانند N501، در مقایسه با سویه اصلی SARS-CoV-2 که در ووهان پدیدار شد، با افزایش قابلیت انتقال و بیماری‌زایی مرتبط است. علاوه بر این، برخی از انواع می توانند از پاسخ های ایمنی ناشی از واکسیناسیون COVID-19 یا عفونت طبیعی فرار کنند.
نیاز مبرمی به خطوط لوله جدید، مقرون به صرفه، پرتوان و قابل انطباق برای شناسایی درمان‌های مؤثر در برابر COVID-19 و سایر ویروس‌های مشابه وجود دارد که به طور بالقوه می‌توانند باعث همه‌گیری شوند.
اثربخشی نانوجسم به عنوان دارو عمدتاً توسط عواملی مانند حلالیت پروتئین، ایمنی زایی بالقوه و میل ترکیبی هدایت می شود. چندین رویکرد جدید در رابطه با توسعه درمان‌های مؤثر علیه دامنه سنبله SARS-CoV-2 گزارش شده است. تحقیقات قبلی نشان داد که ایمن سازی مستقیم لاماها نانوبادی های موثری را تولید می کند که ذرات شبه تایپ شده را در محدوده نانومولاری کم خنثی می کند. در آینده، فناوری تولید هیبریدوم لاما باید توسعه یابد.
کتابخانه‌های نانوبادی انسانی مصنوعی با ترکیب چارچوب‌های تصادفی‌سازی مناطق تعیین‌کننده مکمل (CDRs) برای تنوع بخشیدن به تشخیص آنتی‌ژن توسعه یافتند. در بین ده بایندر RBD غنی شده، RBD-1-2G (NCATS-BL8125) و RBD-2-1F قوی ترین هایی بودند که IC را نشان دادند.50 به ترتیب 490 و 470 نانومتر در برابر ذرات شبه SARS-CoV-2.
برای تعیین اثر جهش بر روی نانو جسم، از B.1.1.7/Alpha (N501Y) استفاده شد که اتصال RBD به گیرنده ACE2 را افزایش داد. RBD-1-2G می تواند به هر دو آلفا (N501Y) و WT RBD متصل شود، اما نه به دودمان جهش یافته جدید، که می تواند توسط جهش E484 ایجاد شود. اتصال همچنین با انواع دلتا و لامبدا که جهش E484 را ندارند، وجود نداشت.