Trong bối cảnh mối đe dọa to lớn từ việc ngày càng tăng của các biến thể SARS-CoV-2 mới và có khả năng nguy hiểm hơn rất nhiều, các nhà khoa học đang tăng cường tìm kiếm các phương pháp điều trị mạnh mẽ và hiệu quả hơn. Theo một nghiên cứu mới đây, hiện đã chứng minh tiềm năng điều trị của một loại protein miễn dịch bất thường: các kháng thể siêu nhỏ có nguồn gốc từ lạc đà không bướu (llama), được gọi là nanobodies.
Các nhà khoa học Michael P. Rout và Brian T. Chait và các cộng sự tại Viện Nghiên cứu Trẻ em Seattle đã lên danh danh sách hơn một trăm kháng thể nano dựa trên hiệu lực và khả năng nhắm mục tiêu các phần khác nhau của protein đột biến SARS-CoV-2.
Được sản xuất bởi lạc đà không bướu đã được miễn dịch hóa, các thể nano đã được chứng minh là vô hiệu hóa coronavirus gốc và một số biến thể của nó, bao gồm cả Delta, với hiệu quả cao trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Các nghiên cứu để đánh giá hiệu lực của chúng đối với biến thể Omicron mới đang được tiến hành. Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng một tổ hợp vật thể nano có thể được phát triển thành một phương pháp điều trị COVID có hiệu quả chống lại cả các biến thể hiện tại và tương lai. Rout cho biết: “Dựa trên cách các vật thể nano của chúng tôi liên kết với virus, chúng tôi hy vọng rằng nhiều loại sẽ vẫn hoạt động hiệu quả, thậm chí có thể chống lại Omicro." Các phát hiện đã được công bố trên tạp chí eLife. Có thể nói đây con đường dẫn đến một phương pháp điều trị mới.
Kháng thể của con người là sự hình thành từ của hai chuỗi protein. Nhưng với lạc đà không bướu, lạc đà và các loài khác thuộc họ Camelidae thì kháng thể chỉ bao gồm một loại protein. Để có được các kháng thể nano, các nhà nghiên cứu tiến hành lấy mẫu máu của những con lạc đà không bướu đã được tiêm liều lượng nhỏ các protein của coronavirus tương tự như vắc xin. Sau đó, họ giải trình tự DNA tương ứng với các kháng thể nano đa dạng được tạo ra bởi hệ thống miễn dịch của lạc đà không bướu và biểu hiện các gen này trong vi khuẩn để tạo ra một lượng lớn các thể nano để phân tích trong phòng thí nghiệm. Sau đó, các kháng thể nano thể hiện các đặc tính mong muốn được chọn và thử nghiệm thêm để xác định những thể có khả năng vô hiệu hóa virus nhất.
Kích thước siêu nhỏ của các kháng thể nano cho phép chúng tiếp cận các điểm khó tiếp cận trên vi rút SARS-CoV-2 mà các kháng thể lớn hơn có thể không tiếp cận được. Nó cũng cho phép các nhà nghiên cứu kết hợp các kháng thể nano có khả năng tấn công các bộ phận khác nhau của virus.
Chait nói: “Một trong những điều tuyệt vời nhất mà chúng tôi quan sát được với các nanobodies là chúng thể hiện sức mạnh tổng hợp phi thường. Hiệu ứng tổng hợp lớn hơn nhiều so với tổng các phần hoạt động đơn lẻ của nó." Kế hoạch tiếp theo của các nhà nghiên cứu là kiểm tra tính an toàn và hiệu quả của các nanobodies trong các nghiên cứu trên động vật.
Bên cạnh việc nhỏ và nhạy bén, các nanobodies cũng không tốn nhiều chi phí để sản xuất hàng loạt trong nấm men hoặc vi khuẩn. Hơn nữa, chúng rất ổn định. Các phân tử này có khả năng chịu được nhiệt độ cao và thời gian bảo quản dài, điều này hứa hẹn rằng chúng có tiềm năng phát triển thành một loại thuốc có thể sử dụng được ở nhiều điều kiện môi trường khác nhau trên toàn thế giới.
Biên dịch: Ngọc Anh - Viện Công nghệ Phacogen;
(Thạc sĩ Sinh học thực nghiệm. Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội)
Tài liệu tham khảo:
- Jean Paul Olivier, Erica Y Jacobs, Junjie Wang, Natalia E Ketaren, Peter C Fridy, Fred D Mast, Tanmoy Sanyal, Kelly R Molloy, Fabian Schmidt, Magdalena Rutkowska, Yiska Weisblum, Lucille M Rich, Elizabeth R Vanderwall, Nicholas Dambrauskas, Vladimir Vigdorovich, Sarah Keegan, Jacob B Jiler, Milana E Stein, Paul Dominic B Olinares, Louis Herlands, Theodora Hatziioannou, D Noah Sather, Jason S Debley, David Fenyö, Andrej Sali, Paul D Bieniasz, John D Aitchison, Brian T Chait, Michael P Rout. Highly synergistic combinations of nanobodies that target SARS-CoV-2 and are resistant to escape. eLife, 2021; 10 DOI: 10.7554/eLife.73027
Link bài viết tham khảo:
- https://www.sciencedaily.com/releases/2021/12/211207102009.htm
