工程化的工程纳米抗体阻止SARS-CoV-2感染人类细胞

研究人员设计了一种分子，纳米该分子紧紧粘附在刺突蛋白上，抗体从而阻止了病毒感染细胞。阻止该分子有一天可能会被用于雾化药物中，工程以治疗或预防。纳米

在寻找阻止新型的抗体药物的竞赛中，科学家们从诸如骆马之类的阻止不寻常来源中寻找灵感。

一种新的工程实验室工程分子可以使SARS-CoV-2用于感染细胞的机制失活。它以美洲驼，纳米羊驼和骆驼等动物中发现的抗体简单，紧凑的抗体为模型。

尽管这项研究仍处于初步阶段，但这项进展背后的团队希望他们的分子有一天成为抗病毒药物的关键成分，这种药物可以通过鼻喷剂递送。

加利福尼亚大学旧金山分校(UCSF)生物化学家霍华德·休斯医学研究所研究员彼得·沃尔特(Peter Walter)说：“在短短十二周内，我们发现了一种临床上领先的分子。” 团队在2020年8月17日发布到bioRxiv.org的预印本中描述了这一进展。

除疫苗外，靶向SARS-CoV-2的药物也是控制大流行的重要工具。研究人员已经确定了可以重新用于治疗病毒症状并帮助平息严重感染的现有药物。沃尔特说，但是专门设计用来攻击SARS-CoV-2的药物可能更有效地阻止病毒在引起严重疾病之前停止其传播。为了制造这种药物，他和其他人正在设计定制抗体。

免疫细胞会针对感染产生抗体，但是这种反应需要时间才能发展。实验室制造的抗体可以在病毒站稳脚跟之前将其击倒。

这就是美洲驼的来源。羊驼和美洲驼具有人类中发现的较简单的抗体版本，大小只有十分之一，而且成分更少。UCSF的蛋白质工程师Aashish Manglik与Walter共同领导了这项研究，这些被剥离的抗体被称为“纳米抗体”，可能是强大的药物构建基块。“由于其独特的形状，它们通常可以深深地嵌入蛋白质的缝隙中。” 它们也往往比常规抗体更稳定。

Manglik的实验室已开发出大量合成蛋白，作为发现药物的资源。瓦尔特说，当大流行开始时，这些收集品是寻找可能会使SARS-CoV-2失活的分子的理想场所。

沃尔特实验室的研究生 Michael Schoof 开始大规模挖掘Manglik的纳米抗体系列。目的：找到任何会粘附在刺突蛋白上的纳米抗体，该蛋白是病毒表面上使其进入细胞的关键。

在一系列的实验室实验中，他和他的同事们筛选出了数十亿种不同的纳米抗体，将其中的几十种牢固地粘附在刺突蛋白上。然后，他们设计出最有前途的候选物，将同一纳米抗体的三个副本连接在一起形成一条链。

这个由三部分组成的分子紧紧地紧贴着病毒刺突蛋白，将其钉扎成阻止附着到人体细胞的形状。研究人员还发现该分子特别坚固。在试管实验中，单个纳米抗体可在数分钟内从刺突蛋白上脱落。团队计算出，三件套的版本可以保持一个星期以上而不会花钱。

这项工作尚未经过同行评审，但是Walter和Manglik目前正在寻找可以生产和测试该分子的安全性和有效性的合作伙伴，以进行临床试验。他们希望该分子有朝一日能作为一种雾化药物直接作用于患者肺部。

Walter说，传统的抗体药物通常被注入患者的血液中-大多数抗体在被雾化器或鼻喷雾剂雾化后会散开。初步测试表明，新的基于纳米抗体的分子要坚固得多。纳米体在喷雾时保持其形状和功能，并且还经受住了冷冻干燥和加热。

纳米抗体的雾化递送药物 “是一个令人兴奋的可能性，但还没有被证实，”安德鲁·克鲁斯，哈佛医学院的生物化学谁已与Manglik的团队合作，构建纳米抗体的集合，但并没有参与目前的说研究。他说：“观察通过气溶胶递送的纳米体在呼吸系统中保留多长时间非常重要。”

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