Se encuentran nuevos anticuerpos prometedores contra el SARS-CoV-2
Placas de cultivo celular con células teñidas, en las que la replicación del virus puede cuantificarse por los agujeros que la infección del virus causa en el césped celular. Crédito: Volker Lannert/Universidad de Bonn
Un equipo internacional dirigido por la Universidad de Bonn (Alemania) identificó y desarrolló nuevos fragmentos de anticuerpos contra el coronavirus-2 del SARS. Estos «nanocuerpos» son más pequeños que los anticuerpos clásicos, penetran mejor en el tejido y se pueden producir en mayores cantidades. Los investigadores también combinaron los nanocuerpos en moléculas potencialmente particularmente efectivas que atacan simultáneamente diferentes partes del virus. El enfoque podría evitar que el patógeno eluda el agente activo a través de mutaciones. Los resultados aparecen en Science.
Los anticuerpos son un arma importante en la defensa del sistema inmunitario contra las infecciones. Se unen a las estructuras superficiales de bacterias o virus y evitan su replicación. Por lo tanto, una estrategia en la lucha contra la enfermedad es producir anticuerpos efectivos en grandes cantidades e inyectarlos a los pacientes. El presidente saliente de los Estados Unidos, Donald Trump, probablemente deba su rápida recuperación a este método. Sin embargo, los anticuerpos utilizados para tratarlo tienen una estructura compleja, no penetran muy profundamente en el tejido y pueden causar complicaciones no deseadas. Además, la producción de anticuerpos es difícil y requiere mucho tiempo. Por lo tanto, probablemente no sean adecuados para un uso generalizado.
Producción en masa en levaduras o bacterias
«Nos centramos en otro grupo de moléculas, los nanocuerpos», explica el Dr. Florian Schmidt, quien encabeza un grupo de Emmy Noether en este nuevo y prometedor campo de investigación en el Instituto de Inmunidad Innata de la Universidad de Bonn. «Los nanocuerpos son fragmentos de anticuerpos que son tan simples que pueden ser producidos por bacterias o levaduras, lo cual es menos costoso».
Dr. Paul-Albert Knig (izquierda) del Core Facility Nanobodies y Dr. Florian I. Schmidt del Instituto de Inmunidad Innata de la Universidad de Bonn con cultivo celular en el laboratorio. Crédito: Volker Lannert/Universidad de Bonn
Sin embargo, el sistema inmunitario produce una cantidad casi infinita de anticuerpos diferentes y todos reconocen diferentes estructuras diana. Solo muy pocos de ellos son, por ejemplo, capaces de vencer al SARS coronavirus-2. Encontrar estos anticuerpos es como buscar un solo grano de arena en la costa báltica de Alemania. «Primero inyectamos una proteína de superficie del coronavirus en una alpaca y una llama», explica Schmidt. «Su sistema inmunitario produce principalmente anticuerpos dirigidos contra este virus. Además de los anticuerpos normales complejos, las llamas y las alpacas también producen una variante de anticuerpo más simple que puede servir como base para nanocuerpos».
Pocas semanas después , los investigadores tomaron una muestra de sangre de los animales, de la que extrajeron la información genética de los anticuerpos producidos. Esta «biblioteca» aún contenía millones de planos de construcción diferentes. En un proceso complejo, extrajeron las que reconocen una estructura importante en la superficie del coronavirus, la proteína espiga. «En total, obtuvimos docenas de nanocuerpos, que luego analizamos más a fondo», explica el Dr. Paul-Albert Knig, jefe de Core Facility Nanobodies en la Facultad de Medicina de la Universidad de Bonn y autor principal del estudio.
con medio líquido para bacterias, que se utilizan en este estudio para producir nanocuerpos recombinantes Crédito: Volker Lannert/ Universidad de Bonn
Cuatro de varios millones
Cuatro moléculas demostraron ser efectivas contra el patógeno en Culturas celulares. «Usando estructuras de rayos X y análisis de microscopía electrónica, pudimos mostrar cómo interactúan con la proteína de pico del virus», explica Knig. Este trabajo se realizó en los grupos de investigación de Martin Hllberg (Karolinska Institutet, Suecia) y Nicholas Wu, así como de Ian Wilson (Scripps Research Institute, EE. UU.). La proteína espiga es crucial para la infección: actúa como un cierre de velcro con el que el patógeno se adhiere a la célula atacada. Luego, el velcro cambia su estructura: descarta el componente que es importante para la unión y media la fusión de la envoltura del virus con la célula. «Los nanocuerpos también parecen desencadenar este cambio estructural antes de que el virus encuentre su célula objetivo en un modo de acción inesperado y novedoso», dice Knig. «Es probable que el cambio sea irreversible; por lo tanto, el virus ya no puede unirse a las células huésped e infectarlas».
Los investigadores también aprovechan otra gran ventaja de los nanocuerpos sobre los anticuerpos: su estructura simple permite adelante combinaciones para formar moléculas que pueden ser varios cientos de veces más eficaces. «Hemos fusionado dos nanocuerpos que se dirigen a diferentes partes de la proteína espiga», explica Knig. «Esta variante fue muy eficaz en el cultivo celular. Además, pudimos demostrar que esto reduce drásticamente la probabilidad de que el virus se vuelva resistente al agente activo a través de mutaciones de escape». Los investigadores están convencidos de que las moléculas pueden convertirse en una opción terapéutica novedosa y prometedora.
Dioscure Therapeutics, una empresa derivada de la Universidad de Bonn, probará los nanocuerpos en estudios clínicos. El éxito del proyecto se basa principalmente en la excelente cooperación de los grupos de investigación participantes en la Universidad con socios de cooperación nacionales e internacionales, enfatiza Florian Schmidt, quien también es miembro del Clúster de Excelencia Immunosensation2 en la Universidad de Bonn.
Explore más
Los ‘nanocuerpos’ podrían contener pistas para nuevas terapias contra el COVID-19 Más información: Los nanocuerpos multivalentes guiados por estructuras bloquean la infección por SARS-CoV-2 y suprimen el escape mutacional, Science ( 2021). science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.abe6230 Información de la revista: Science
Proporcionado por la Universidad de Bonn Cita: Se encuentran nuevos anticuerpos prometedores contra el SARS-CoV-2 (2021, 12 de enero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-01-antibodies-sars-cov-.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.