Lam'i molekulid on suunatud HIV-i latentsetele tüvedele

Georgia osariigi ülikooli uurimisrühm on välja töötanud pisikesed, kuid võimsad molekulid, mis suudavad sihtida HIV latentseid tüvesid. Allikas? Laama DNA-st pärinevad antikehade geenid.

Bioloogiadotsent Jianliang Xu juhitud uuringus kasutatakse laamadest saadud nanokehasid, et neutraliseerida laialdaselt mitmeid HIV-1 tüvesid, mis on viiruse kõige levinum vorm. Meeskonna uus uurimus avaldati ajakirjas Advanced Science.

„See viirus on leidnud viisi meie immuunsüsteemist mööda hiilimiseks. Tavalised antikehad on mahukad, seega on neil raske viiruse pinda leida ja rünnata. Need uued antikehad võivad seda lihtsamaks teha,“ ütles Georgia osariigi ülikooli bioloogia abiprofessor Jiangliang Xu.

Teadlased, kes otsivad HIV-i tõhusat ravi ja ennetamist, on umbes 15 aastat töötanud kaamellaste, näiteks laamadega. Selle põhjuseks on asjaolu, et nende antikehade kuju ja omadused muudavad nad võõrkehade, näiteks HIV-viiruse, tuvastamisel ja neutraliseerimisel paindlikumaks ja tõhusamaks.

See uus uuring esitleb laialdaselt rakendatavat meetodit nanobodies'e toimivuse parandamiseks. Nanobodies'ed on konstrueeritud antikehade fragmendid, mis on umbes kümnendiku suurused tüüpilise antikeha suurusest. Need on valmistatud painduvatest, Y-kujulistest ainult raskest ahelast koosnevatest antikehadest – mis koosnevad kahest raskest ahelast –, mis on teatud viiruste vastu võitlemisel tõhusamad kui tüüpilised kerge ahela antikehad.

Nanokehad on valmistatud painduvatest Y-kujulistest antikehadest, mis koosnevad raske ahela peptiididest ja võivad olla teatud viiruste vastu võitlemisel tõhusamad.

Uuringu jaoks immuniseerisid teadlased laamasid spetsiaalselt loodud valguga, mis viis neutraliseerivate nanokehade tootmiseni. Seejärel tuvastasid Jiangliang Xu ja tema meeskond nanokehad, mis võivad sihtida viiruse haavatavaid kohti. Kui meeskond lõi nanokehad kolmekordselt tandemina – korduvad lühikesed DNA lõigud –, olid saadud nanokehad märkimisväärselt tõhusad, neutraliseerides 96 protsenti erinevatest HIV-1 tüvedest.

Edasine analüüs näitas, et need nanokehad jäljendavad CD4 retseptori äratundmist, mis on HIV-nakkuse võtmetegur. Nende efektiivsuse suurendamiseks ühendati nanokehad laialdaselt neutraliseeriva antikehaga (bNAb), mille tulemuseks oli uus antikeha enneolematu neutraliseeriva võimekusega.

„Antikehade kokteili väljatöötamise asemel saame nüüd luua ühe molekuli, mis suudab HIV-i neutraliseerida,“ ütles Jiangliang Xu. „Me töötame laialdaselt neutraliseeriva nanokehaga, mis suudab neutraliseerida enam kui 90 protsenti ringlevatest HIV-tüvedest ja kui me ühendame selle teise bNAb-ga, mis samuti neutraliseerib umbes 90 protsenti, suudavad nad koos neutraliseerida peaaegu 100 protsenti.“

Jianliang Xu alustas seda uurimistööd Marylandi osariigis Bethesdas asuvas Riikliku Terviseinstituudi vaktsiiniuuringute keskuses, kus ta tegi koostööd enam kui 30 teadlasest koosneva meeskonnaga. Meeskonda kuulus ka Columbia ülikooli biokeemia ja molekulaarbiofüüsika professor Peter Kwong ning uuringu kaasautor. Alates Jianliang Xu saabumisest Georgia osariigi ülikooli 2023. aastal on ta olnud Georgia osariigi ülikooli doktorandi Peyton Chani mentoriks. Koos töötavad nad nende potentsiaalsete ravimeetodite laiendamise nimel.

Chan ütles, et ta on uuenduslike uuringute väljavaadete pärast põnevil.

„Need nanokehad on seni parimad ja tugevaimad neutraliseerivad antikehad, mis minu arvates on HIV-ravi ja antikehade uurimise tuleviku jaoks väga paljulubav,“ ütles Chan. „Loodan, et ühel päeval kiidetakse need nanokehad HIV-raviks heaks.“

Jiangliang Xu sõnul keskendutakse tulevastes jõupingutustes laama nanokehade kombineerimisele teiste olemasolevate bNAb-dega, et teha kindlaks, kas mõned neist kombinatsioonidest suudavad saavutada 100% neutraliseerimise ja pakkuda uusi ravivõimalusi võitluses HIV-iga.