Lam atvasinātas molekulas ir mērķētas uz latentajiem HIV celmiem

Džordžijas štata universitātes pētnieku komanda ir izstrādājusi sīkas, spēcīgas molekulas, kas var iedarboties uz latentiem HIV celmiem. Avots? Antivielu gēni no lamas DNS.

Pētījumā, ko vadīja bioloģijas asociētais profesors Dzjaņljans Sju, tiek izmantotas no lamām iegūtas nanodaļiņas, lai plaši neitralizētu vairākus HIV-1 celmus, kas ir visizplatītākā vīrusa forma. Komandas jaunais pētījums tika publicēts žurnālā Advanced Science.

"Šis vīruss ir atradis veidu, kā apiet mūsu imūnsistēmu. Parastās antivielas ir apjomīgas, tāpēc tām ir grūti atrast un uzbrukt vīrusa virsmai. Šīs jaunās antivielas varētu to atvieglot," sacīja Dzjanljans Sju, bioloģijas docents Džordžijas štata universitātē.

Zinātnieki, kas meklē efektīvu HIV ārstēšanu un profilaksi, jau aptuveni 15 gadus strādā ar kamieļveidīgajiem, piemēram, lamām. Tas ir tāpēc, ka to antivielu forma un īpašības padara tās elastīgākas un efektīvākas svešķermeņu, piemēram, HIV vīrusa, identificēšanā un neitralizēšanā.

Šis jaunais pētījums piedāvā plaši pielietojamu metodi nanoķermeņu veiktspējas uzlabošanai. Nanoķermeņi ir inženierijas ceļā iegūti antivielu fragmenti, kas ir aptuveni vienas desmitās daļas lielumā nekā tipiska antiviela. Tie ir izgatavoti no elastīgām, Y formas antivielām, kas sastāv tikai no smagām ķēdēm — divām smagajām ķēdēm — un ir efektīvākas cīņā pret noteiktiem vīrusiem nekā tipiskas vieglo ķēžu antivielas.

Nanoķermeņi ir izgatavoti no elastīgām, Y formas antivielām, kas sastāv no smagās ķēdes peptīdiem, kuri varētu būt efektīvāki cīņā pret noteiktiem vīrusiem.

Pētījumam zinātnieki imunizēja lamas ar speciāli izstrādātu olbaltumvielu, kas noved pie neitralizējošu nanoķermeņu veidošanās. Pēc tam Dzjanljans Sju un viņa komanda identificēja nanoķermeņus, kas varētu iedarboties uz vīrusa neaizsargātām vietām. Kad komanda izveidoja nanoķermeņus trīskāršā tandēmā — atkārtojot īsas DNS daļas —, iegūtie nanoķermeņi bija ievērojami efektīvi, neitralizējot 96 procentus dažādu HIV-1 celmu.

Turpmākā analīze atklāja, ka šīs nanoķermeņi atdarina CD4 receptora, kas ir galvenais HIV infekcijas dalībnieks, atpazīšanu. Lai uzlabotu to efektivitāti, nanoķermeņi tika savienoti ar plaši neitralizējošu antivielu (bNAb), kā rezultātā tika iegūta jauna antiviela ar vēl nepieredzētām neitralizējošām spējām.

"Tā vietā, lai izstrādātu antivielu kokteili, mēs tagad varam izveidot vienu molekulu, kas var neitralizēt HIV," sacīja Dzjanljans Sju. "Mēs strādājam ar plaši neitralizējošu nanodaļiņu, kas var neitralizēt vairāk nekā 90 procentus cirkulējošo HIV celmu, un, kad mēs to apvienojam ar citu bNAb, kas arī neitralizē aptuveni 90 procentus, kopā tie var neitralizēt gandrīz 100 procentus."

Dzjanljans Sju uzsāka šo pētījumu Nacionālo veselības institūtu Vakcīnu pētniecības centrā Betesdā, Merilendas štatā, kur viņš sadarbojās ar vairāk nekā 30 zinātnieku komandu. Komandā bija arī Pīters Kvongs, Kolumbijas Universitātes bioķīmijas un molekulārās biofizikas profesors un pētījuma līdzautors. Kopš Dzjanljans Sju ierašanās Džordžijas štata universitātē 2023. gadā viņš ir bijis Džordžijas štata universitātes doktora grāda kandidāta Peitona Čana mentors. Kopā viņi strādā, lai paplašinātu šīs potenciālās ārstēšanas metodes.

Čana teica, ka viņa ir sajūsmā par inovatīvu pētījumu perspektīvām.

"Šīs nanoķermeņi ir līdz šim labākās un spēcīgākās neitralizējošās antivielas, kas, manuprāt, ir ļoti daudzsološi HIV terapijas un antivielu pētījumu nākotnei," sacīja Čans. "Es ceru, ka kādu dienu šie nanoķermeņi tiks apstiprināti HIV ārstēšanai."

Turpmākie centieni būs vērsti uz lamas nanoķermeņu apvienošanu ar citiem esošajiem bNAb, lai noteiktu, vai dažas no šīm kombinācijām var sasniegt 100% neitralizāciju un piedāvāt jaunas ārstēšanas iespējas cīņā pret HIV, norāda Dzjanlians Sju.