Trois classes différentes de nanobodies agissent contre une protéine de pointe du SARS-CoV-2. Crédit :CWRU
Les nanocorps du SRAS-CoV-2 - des molécules microscopiques développées à la faculté de médecine de l'Université de Pittsburgh qui neutralisent le virus chez les animaux - sont remarquablement actifs contre les mutations trouvées dans les variantes, dont Delta, selon de nouvelles recherches menées par des scientifiques de l'Université Pitt et Case Western Reserve.
Les résultats, annoncé aujourd'hui à Communication Nature , décrire trois mécanismes différents par lesquels les nanocorps désarment le virus, l'empêchant d'infecter les cellules et de provoquer le COVID-19. L'analyse structurelle de niveau quasi atomique fournit des orientations pour le développement de futurs vaccins et traitements qui pourraient fonctionner contre une grande variété de coronavirus, y compris des variantes pas encore en circulation.
"C'est la première fois que quelqu'un classe systématiquement les nanocorps ultrapotents en fonction de leur structure, " a déclaré l'auteur principal Yi Shi, Doctorat., professeur adjoint de biologie cellulaire à Pitt. "En faisant cela, nous n'avons pas seulement fourni des détails sur les mécanismes que nos nanocorps utilisent pour vaincre le SARS-CoV-2, mais a également révélé des orientations sur la façon de concevoir de futures thérapies. »
À la fin de l'année dernière, Shi et son équipe ont annoncé qu'ils avaient extrait de minuscules, mais extrêmement puissant, Fragments d'anticorps SARS-CoV-2 de lamas, qui pourraient être transformés en produits thérapeutiques inhalables pour prévenir et traiter le COVID-19. Depuis, des études précliniques ont vérifié que les puissants nanobodies préviennent et traitent le COVID-19 sévère chez les hamsters, réduire les particules virales dans leurs voies respiratoires d'un million de fois par rapport au placebo.
Dans cette dernière étude, Shi s'est associé aux biologistes structurels de Pitt, Cheng Zhang, Doctorat., et James Conway, Doctorat., ainsi que les pharmacologues, biologistes structurels et biochimistes de Case Western Reserve, d'utiliser la microscopie cryoélectronique à haute résolution pour observer exactement comment les nanocorps interagissent avec le virus du SRAS-CoV-2 pour l'empêcher d'infecter les cellules et découvrir comment les mutations trouvées dans les variantes peuvent affecter les interactions des nanocorps.
La première classification systématique des nanocorps ultrapotents révèle que les molécules microscopiques agissent contre le SRAS-CoV-2 de trois manières. Crédit :CWRU
« La microscopie cryoélectronique a été démontrée à plusieurs reprises comme un outil extrêmement utile pour voir des informations structurelles à haute résolution, " a déclaré le co-auteur principal Wei Huang, Doctorat., chercheur au département de pharmacologie de la Case Western Reserve School of Medicine. "Et les nanobodies sont des produits biologiques polyvalents et stables qui peuvent être utilisés dans d'autres recherches, comme le cancer."
L'équipe a sélectionné huit nanocorps puissants pour un examen plus approfondi. D'abord, ils ont confirmé par des observations que plusieurs des nanobodies agissent contre Alpha (une variante associée au Royaume-Uni), Delta (qui est associé à l'Inde) et plusieurs autres variantes préoccupantes du SRAS-CoV-2.
Ils ont également classé les nanobodies en trois groupes principaux en fonction de leur interaction avec les protéines de pointe, qui sont les protubérances qui encerclent le coronavirus sphérique et agissent comme des « clés » qui permettent au virus d'entrer dans les cellules humaines :
« Décrire toutes ces vulnérabilités et les moyens de contrecarrer le SRAS-CoV-2 et les coronavirus en général a un potentiel énorme, " a déclaré Shi. " Cela aidera non seulement notre équipe à sélectionner et à affiner les nanocorps pour traiter et prévenir le COVID-19, mais cela peut aussi conduire à un vaccin universel, prévenir non seulement COVID-19, mais le SRAS, MERS et autres maladies causées par les coronavirus."
