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研究表明:由羊驼免疫物质制造的纳米抗体,可预防新冠和其他疾病

据英国每日邮报12月22日报道,由羊驼制造的新冠病毒抗体可以以鼻腔喷雾剂或哮喘吸入器的形式给新冠患者使用,来帮助防治疾病。

(图源:Unsplash) 

研究表明,由羊驼免疫系统制造的骆驼纳米抗体,在预防疾病和新冠感染方面,远比人类同类抗体更有效。

实验室实验表明,纳米抗体能粘附在SARS-CoV-2(导致新冠的病毒)的尖峰蛋白上,有效地中和它。

美国马里兰州国立卫生研究院的研究人员目前已经从一只名为科马克的羊驼个体中分离出这些纳米抗体,以测试它们在对抗新冠方面的治疗、预防和诊断潜力。

早期指标显示,这些纳米抗体以气溶胶形式有效,可以通过鼻腔喷雾或哮喘式吸入器给人类使用。研究院的大卫·布罗迪教授说:“我们希望这些抗新冠纳米抗体在对抗新冠病毒方面可以非常有效。”

纳米抗体是由骆驼,包括骆驼和羊驼在内的动物的免疫系统自然产生的。

平均而言,这种蛋白质的重量大约是大多数人类抗体的十分之一,而且也更便宜,更容易进行工程设计。

包括英国在内的世界各地的团队一直在收获羊驼纳米抗体,这可能有助于对流行病进行控制。

布罗迪教授和主要作者托马斯·埃斯帕萨说,他们发现了一种被称为NIH-CoVnb-112的抗体,比迄今为止发现的任何一种都要强十倍。

人类的抗体和包括人类在内的大多数哺乳动物的抗体一样,有两条链(重链和轻链)。然而,羊驼等驼科动物也创造了一种小得多的形式,只有一条重链。这种变体的体积小得多,被称为纳米抗体。

纳米抗体仍然是抗体,但更小,更稳定,更容易产生。

它们可以很容易地在实验室中进行操作,并且可以作为传统抗体的替代品用于诊断和成像。 

抗体是由免疫系统产生的,是由记忆产生的。当病毒感染了一个人,而这个人以前曾因此感染过疾病时,免疫系统会迅速产生保护性抗体来中和感染。 只有当身体真正受到感染,或通过疫苗或其他类型的专业免疫疗法接触到病毒时,才能产生保护性抗体。

抗议的作用方式多种多样,可以针对病毒本身,也可以针对病毒与人体细胞结合和渗透的位置。

抗体测试,涉及分析某人的血液样本,有两个目的,一个是揭示个人是否在过去已被感染,因此而被保护;一个上统计人数。如果有人知道自己已经被感染过,可能可以减少对自己的保护,或者医务人员可能在知道自己没有风险的情况下,能够重返工作岗位。

羊驼在28天内五次注射了一种在实验室开发的无害伪病毒后被发现,这种病毒具有与SARS-CoV-2相同特征的尖峰蛋白。埃斯帕萨解释说:“尖峰蛋白的作用就像一把钥匙。”

当它与一种叫做ACE2(血管紧张素转换酶2)受体的蛋白质结合时,它就会打开感染的大门,这种受体存在于一些细胞的表面。注射伪病毒会启动羊驼的免疫系统,所以它自然会产生纳米抗体。

这些纳米抗体就会试图通过覆盖尖峰蛋白的牙齿来阻止感染,防止它与ACE2受体结合。

研究人员发现,低水平的NIH-CoVnb-112纳米抗体可以阻止修饰后的伪病毒感染这些培养皿中的细胞。

而当它通过那种用于帮助治疗哮喘病人的雾化器,或吸入器喷洒时,同样有效。

布罗迪教授说:“纳米抗体令人兴奋的事情之一是,与大多数常规抗体不同,它们可以被气雾化和吸入,以涂覆肺部和气道。”

位于马里兰州的美国国立卫生研究院的神经科学家已经为《科学报告》中描述的纳米抗体申请了专利。

埃斯帕萨说:“虽然我们还有很多工作要做,但这些结果代表了有希望的第一步。”

“在美国国立卫生研究院的支持下,我们正在迅速推进测试这些纳米体是否可以成为安全有效的新冠预防治疗方法。”

合作者也在努力寻找它们是否可以用于廉价和准确的测试。

抗体是所谓的适应性免疫系统的一部分。它们是针对入侵的病毒或细菌而发生变异的分子。

布罗迪教授说:“多年来,我们一直在测试如何使用纳米抗体来改善大脑成像。当新冠大爆发时,我们认为这是一个千载难逢、全员参与的局面,于是加入了战斗。”

雷丁大学(University of Reading)也在进行类似的工作,那里饲养着一群骆驼。

在专家驯养员的照顾下,它们被用来提供纳米抗体,可用于潜在药物的临床试验。