‘La magia de las llamas’: cómo los anticuerpos de las llamas pueden conducir al tratamiento de la COVID-19
Crédito: Pixabay/CC0 Dominio público
Rocky y Marley están acostumbrados a la compañía de científicos. Como muchos otros miembros de su especie, las dos llamas, que viven en pastizales en la zona rural de Massachusetts, han participado durante muchos años en investigaciones destinadas a aprovechar las maravillas de su sistema inmunológico. Hoy, sin embargo, las majestuosas criaturas se enfrentan a un nivel de atención internacional sin precedentes: los científicos esperan que los anticuerpos especiales que producen las llamas puedan dirigirse contra el SARS-CoV-2 para ayudar a encontrar la salida de la pandemia.
Los seres humanos también fabrican anticuerpos contra el SARS-CoV-2 y muchos grupos están trabajando en el desarrollo de tratamientos basados en ellos. Los anticuerpos de llama, sin embargo, vienen en un diseño más simple que sus contrapartes humanas. «Por razones que realmente no entendemos, estos animales producen esta variante de anticuerpo que tiene propiedades fantásticas», dice Michael P. Rout, biólogo estructural de Rockefeller. «Contiene las buenas partes de reconocimiento de enfermedades de un anticuerpo humano, empaquetadas en una ojiva condensada».
Esta «ojiva» es solo una décima parte del tamaño de un anticuerpo normal, y se puede clonar para formar anticuerpos en miniatura, denominados nanocuerpos. Fáciles de producir en masa, los nanocuerpos son una fuente atractiva para desarrollar tratamientos que aumenten la inmunidad de las personas frente a un patógeno en particular. «Necesitamos dosis de terapias y pruebas de diagnóstico para muchos millones de personas», dice el bioquímico Brian T. Chait. «Los nanocuerpos podrían convertirse en un arma más en nuestro arsenal contra el COVID-19, y potencialmente una ampliamente disponible».
Para llegar allí, Rout, Chait y sus colegas ahora están extrayendo anticuerpos de llamas y examinando sus propiedades moleculares para identificar las más efectivas contra el virus. Como toda investigación sobre coronavirus, este proyecto está en pañales; pero si tiene éxito, permitirá a los científicos hacer avanzar estos potentes anticuerpos hacia el desarrollo de tratamientos y pruebas de diagnóstico. Su estudio es uno de los casi 20 proyectos de COVID-19 que han lanzado los investigadores de Rockefeller desde principios de marzo en un esfuerzo por comprender mejor el virus SARS-CoV-2 y acelerar el desarrollo de nuevos tratamientos.
Crédito: Universidad Rockefeller
Arsenal natural
En la mayoría de los mamíferos, incluidos los humanos, un anticuerpo típico consta de dos proteínas dispuestas en una formación sofisticada de cuatro subunidades de proteínas. Las llamas, los camellos y otras especies de la familia Camelidae producen anticuerpos que consisten en una sola proteína que, a pesar de su simplicidad, ha demostrado ser altamente efectivo.
Los investigadores esperan que los nanocuerpos de llama resulten tienen algunas ventajas únicas sobre los anticuerpos humanos cuando se trata de combatir el SARS-CoV-2. Su pequeño tamaño puede permitirles acceder mejor al denso paquete de proteínas de pico que cubren la superficie del coronavirus y permiten su entrada en las células huésped. Si bien son pequeños, también pueden ser más estables y, potencialmente, podrían nebulizarse y tomarse en un inhalador, como los medicamentos para el asma, en lugar de una inyección. Esto significa que los anticuerpos terapéuticos se llevarán directamente a los sitios de replicación viral en nuestros pulmones y vías respiratorias.
Además, es posible combinar múltiples nanocuerpos, cada uno dirigido a una parte diferente del virus, en una súper molécula que llega a varios sitios a la vez. «Debido a que son tan pequeños, podemos tratarlos como un pequeño Lego molecular y probar combinaciones de las que el virus no puede salir».
Marley y Rocky son atendidos por Capralogics, una instalación que proporciona servicios de producción de anticuerpos para investigación y para el desarrollo de diagnósticos. Allí, los colaboradores del equipo inyectan a las llamas proteínas de coronavirus, como una vacuna. Las llamas no se enferman pero su sistema inmunológico comienza a producir anticuerpos contra el virus. Los anticuerpos son moléculas naturalmente muy diversas, cada individuo produce una gran variedad, de las cuales solo una fracción es adecuadamente efectiva contra el patógeno. «Los sistemas inmunológicos de los camélidos son asombrosos: tienen una excelente capacidad de control de calidad, produciendo anticuerpos estables y potentes», dice Chait. «Así que dejamos que los maestros, Rocky y Marley, lo descubran por nosotros». Después de algunas inyecciones de refuerzo, se toman muestras de sangre y se envían a los investigadores. «Ahí es donde termina el papel de las llamas», dice Rout. «Luego se alejan galopando hacia su potrero».
Para analizar la muestra, Rout y Chait usan métodos que desarrollaron previamente para una eficiente identificación y producción de nanocuerpos: las células productoras de anticuerpos se aíslan y se secuencia su ADN. Al mismo tiempo, los investigadores examinan las propiedades de unión de los anticuerpos mediante espectrometría de masas para identificar cuáles tienen las propiedades adecuadas. Luego buscan la secuencia de ADN de esos anticuerpos seleccionados, utilizando un software personalizado llamado «Llama Magic», y los preparan para expresarlos en bacterias para la producción en masa, un paso que permitirá más pruebas de laboratorio para examinar los anticuerpos como candidatos para el desarrollo de fármacos. /p>
Desde que fueron reconocidos en la década de 1990, varios grupos de investigación han estudiado los anticuerpos de camélidos para desarrollar tratamientos para una variedad de enfermedades, desde la gripe hasta el cáncer, con el primero de estos medicamentos, caplacizumab, aprobado el año pasado. para el tratamiento de un trastorno de la coagulación de la sangre. Ahora, muchos investigadores de camélidos de todo el mundo han cambiado su trabajo a COVID-19, cada uno utilizando métodos ligeramente diferentes, para aumentar las posibilidades de encontrar anticuerpos que funcionen con éxito en las personas. «Dada la enormidad de la crisis actual, solo necesitamos la mayor cantidad de personas posible para probar tantas cosas como sea posible», dice Rout.
Explore más
Coronavirus: por qué estamos usando llamas para ayudar a combatir la pandemia Más información: Peter C Fridy et al. Una tubería robusta para la producción rápida de repertorios de nanocuerpos versátiles, Nature Methods (2014). DOI: 10.1038/nmeth.3170 Información de la revista: Nature Methods
Proporcionado por la Universidad Rockefeller Cita: ‘La magia de las llamas’: Cómo los anticuerpos de las llamas pueden conducir a la COVID- 19 tratamiento (2020, 12 de junio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-llama-magic-antibodies-llamas-covid-.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.