“羊駝”成疫情剋星?最新研究顯示其抗體可殲滅新冠病毒

“神獸”出征,新冠不生?

“羊駝”成疫情剋星?最新研究顯示其抗體可殲滅新冠病毒

別生氣,放上這張圖片不是為了罵人。

看到這個小動物,首先進入跑入你腦海的是什麼?

精彩絕倫的表情包,還是神獸永恆經典的光芒?

光芒會更加閃耀,以後羊駝可能會穩坐神獸寶座了。

從一頭大羊駝體內產生的抗體中,科學家們獲得了重要啟發,正在開發針對新冠病毒(SARS-CoV-2)的抗體,有望為治療新冠肺炎(COVID-19)帶來有效的方法,這項最新研究結果近日在頂尖學術期刊《細胞》(Cell)上正式在線發表。

“羊駝”成疫情剋星?最新研究顯示其抗體可殲滅新冠病毒

論文鏈接:https:
//www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30494-3

四年前遇見“冬天”

故事起源於一隻叫“冬天”(Winter)的神獸。冬天是一隻美洲駝(the llama),美洲鴕也被稱為大羊駝。

注:美洲駝,也稱為無峰駝或駱馬,是一個不準確的概念,泛指原產美洲大陸,尤其是南美洲的幾種駱駝科動物。它們之間大多可以雜交。它們的中文譯名比較混亂。在中文中每一種都可能被稱作“美洲駝”。美洲駝、羊駝、栗色羊駱可以畫為獨立的3個種,或者畫為美洲駝族的3個亞種。

“羊駝”成疫情剋星?最新研究顯示其抗體可殲滅新冠病毒

美洲駝Winter正面特寫

冬天今年4歲,它現在仍與其他大約130個美洲駝和羊駝一起生活在比利時鄉村的一個農場裡。但早在它9個月大的時候,也就是2016年就參與了實驗。

科學家們當時在研究另兩種感染人類的冠狀病毒,也就是SARS和MERS。與人類接種疫苗的過程類似,研究人員給這頭大羊駝注射了兩種冠狀病毒的S蛋白。一段時間後,研究人員採集了它的血樣,從中分離出可與這些S蛋白緊密結合的抗體。

通過細胞實驗的測試,他們鑑定出了一種納米抗體(命名為VHH-72),可以阻止具有SARS S蛋白的基因工程改造病毒(科學家們稱之為假病毒,即表面表達S蛋白的複製品,但不會致病)感染細胞。

“但當時並沒有治療冠狀病毒的很大需求,這就只是基礎研究。”Wrapp說,“現在,這種納米抗體或許有潛在的轉化意義。”

已知第一個能中和SARS和新冠病毒的抗體

在最新的研究中,研究人員將美洲駝產生的一種特殊抗體(VHH-72)的兩個副本結合在一起,創建了一種新的抗體,這種新的抗體能與新型冠狀病毒的S刺突蛋白緊密結合,從而阻止假型冠狀病毒感染細胞。

“羊駝”成疫情剋星?最新研究顯示其抗體可殲滅新冠病毒

圖中藍色部分是美洲駝的抗體副本創建的VHH-72Fc,抗體與新型冠狀病毒(粉色,綠色和橙色)的刺突蛋白緊密結合,從而阻止了該病毒感染細胞

“這是已知的首批能中和SARS-CoV-2的抗體之一。”該論文的合著者傑森·麥克萊倫(JasonMcLellan)表示。

研究人員之所以這麼做,是因為像前文中提到的,他們四年前就在對SARS和MERS病毒的測試中,鑑定出了能與SARS病毒刺突蛋白緊密結合的抗體VHH-72。

於是,當新型冠狀病毒大流行時,他們測試將該抗體用於COVID-19,結果顯示,雖然它能與新冠病毒相結合,但是效果很微弱。

受此啟發,他們選擇利用VHH-72抗體的兩個副本創建了新的抗體VHH-72Fc,實驗結果表明,它們作為中和抗體,成功地阻止表達新冠病毒S蛋白的假病毒感染細胞。

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目前,該小組正準備在倉鼠或非人類靈長類動物等動物中進行臨床前研究,並希望最終能在人體中進行下一次測試,以便開發一種可以在感染病毒後立即幫助人們的抗體治療方法。

值得一提的是,麥克萊倫所帶領的團隊此前還首先繪製出了新型冠狀病毒的刺突蛋白圖譜,這是邁向疫苗設計的關鍵一步。

“羊駝”成疫情剋星?最新研究顯示其抗體可殲滅新冠病毒

麥克萊倫團隊所繪製的新型冠狀病毒刺突蛋白的3D結構圖

免疫學家的“寵兒”,早已助力開發流感疫苗

神獸們之所以受到科學家們的青睞,與它們免疫系統的特殊能力分不開。

大羊駝、羊駝以及其他駝科動物,免疫系統在發現細菌和病毒等外來入侵者時,會產生兩種類型的抗體:一種類似於普通的人體抗體,另一種則只有普通抗體的1/4大小,它們被叫做單結構域抗體(VHH)或納米抗體。由於尺寸很小,納米抗體可以霧化並用於吸入設備。

“羊駝”成疫情剋星?最新研究顯示其抗體可殲滅新冠病毒

大羊駝的抗體尺寸更小,卻有多種神奇的能力(圖片來源:《自然》)

這也就意味著,這種抗體能夠通過呼吸設備直接送達新型冠狀病毒感染者的感染處——肺部。

再者,抗體療法與疫苗療法相比,具有更高的時效性。

早在2018年,頂尖學術期刊《科學》上發表了一篇關於羊駝的論文——來自美國Scripps研究所的科學家們利用大羊駝的抗體,開發出一種當時全新的流感疫苗。

“羊駝”成疫情剋星?最新研究顯示其抗體可殲滅新冠病毒

一般來說,在感染病毒之前,需要提前一個月接種疫苗才能使自身受到保護。與此相比,抗體療法在治療後能夠立即受到保護,即使已經患病,也可以減輕疾病的嚴重程度。

特別是對於新型冠狀病毒主要的重症患者群體——老年人群來說,由於免疫系統的衰弱,接種疫苗後的抗體反應已顯著降低,抗體療法顯得尤為重要。


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