骆驼——一种外表无聊、咀嚼缓慢的南美洲骆驼科动物——因其羊毛和皮革而备受推崇。然而,在它们的皮毛和皮肤之下,这些被驯化的驮畜还隐藏着另一种人类正在尝试利用。
当骆驼(格拉玛火焰)暴露于某些致命的人类病毒,科学家发现它们的与我们自己物种中产生的任何物质都不一样。
利用这些知识,美国国立卫生研究院 (NIH) 的研究人员现已设计出一种人-骆驼混合抗体,可以抑制人类已知的最狡猾的传染病之一:艾滋病毒。
人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种狡猾的变形病毒,它可以快速进化以阻断人类抗体,而人类抗体负责抓住并限制外国威胁。
“传统抗体体积庞大,因此很难找到并攻击病毒的表面。”解释美国国立卫生研究院和乔治州立大学的生物学家徐建良。
骆驼抗体则不同。像鲨鱼、羊驼和骆驼一样,骆驼是已知少数能产生传统抗体超小型版本的动物之一,这种抗体被称为纳米抗体,其大小约为传统抗体的十分之一。
这些纳米抗体“行动轻盈”,灵活多变。它们体型小巧,形状细长,这意味着它们可以挤进抑制病毒中最具传染性的部分。
刺激 HIV-s 的产生为了开发特定的纳米抗体,美国国立卫生研究院的研究人员在一年内 13 次将 HIV-1 包膜的一部分注射到一只骆驼体内。
然后,经过精心设计,他们取出能找到的最有效的 HIV 纳米抗体,并将其与广谱 HIV 人类抗体的部分融合。
这些广泛中和抗体(能够针对多种 HIV 毒株的 bNAbs 是。 但即使经过近四十年的研究,科学家仍未研制出能够有效抵抗病毒变异的 HIV 疫苗或长效 bNAbs 治疗方法。
人类抗体和骆驼纳米抗体可以单独中和 90% 的 HIV-1 毒株,尽管它们各自针对的是病毒的不同部分。研究人员表示,这种双管齐下的治疗方法“超级有效”。写. 骆驼-人类嵌合体可以在实验室中抑制 208 种 HIV 病毒株中的 96%。
那是威力十倍比之前由一些相同研究人员设计的人-骆驼抗体更有效。
“这些纳米抗体是迄今为止最好、最有效的中和抗体,我认为这对艾滋病毒治疗和抗体研究的未来非常有前景,”说佐治亚州立大学生物学博士生Payton Chan。
“我希望有一天这些纳米抗体能够被批准用于治疗艾滋病毒。”
目前还不清楚这种新设计的骆驼-人类嵌合体是否能够针对活体动物或人类的艾滋病毒感染,但事实上,这种治疗方法可以结合病毒最脆弱的两个部位,这应该会使病原体更难逃脱免疫系统的魔爪。
输液有最近出现作为一种有希望的治疗、预防甚至治愈的方法但之前的研究发现,要达到持久的效果需要高剂量且非常特异的 bnAbs。
也许骆驼纳米抗体是一种让这些治疗在较低浓度下更有效的方法。然而,如何让药物持续更长时间是另一个挑战。
HIV 抗体疗法只需要每年给患者进行一次左右的治疗,在临床环境中可能会被证明非常有效。目前,这些治疗方法需要充值每隔几个月。
美国国立卫生研究院的研究人员目前正在致力于设计新的骆驼-人类抗体组合,看看是否可以创造出一种效果更强的治疗方法。
该研究发表于先进科学。