Автор AZoNano 27 мая 2021

]

Ученые из Медицинской школы Университета Питтсбурга продемонстрировали, что вдыхаемые нанотела могут предотвратить и вылечить тяжелую форму COVID-19 у хомяков, воздействуя на спайковый белок коронавируса SARS-CoV-2. Статья была недавно опубликована в журнале Science Advances .

Нанотела аналогичны моноклональным антителам, но более стабильны, меньше по размеру и дешевле в изготовлении. Это первое в истории исследование, в котором эти нанотела были протестированы для ингаляционной терапии против продолжающихся инфекций COVID-19 на доклинической модели.

Исследователи продемонстрировали, что низкие дозы аэрозольного нанотела, называемого питтсбургским ингаляционным нанотело-21 (PiN-21), защищают хомяков от значительной потери веса, которая обычно связана с тяжелой инфекцией COVID-19, а также снижает количество инфекционных заболеваний. вирусных частиц в легких, горле и носовой полости животных в миллион раз. Это контрастирует с плацебо-терапией с применением нанотела, которая не нейтрализует коронавирус.

Используя ингаляционную терапию, которую можно вводить непосредственно в очаг инфекции – дыхательные пути и легкие, – мы можем сделать лечение более эффективным. Мы очень воодушевлены и воодушевлены нашими данными, предполагающими, что PiN-21 может обладать высокой защитой от тяжелых заболеваний и потенциально может предотвратить передачу вируса от человека к человеку .

И Ши, соавтор исследования и доцент кафедры клеточной биологии, Университет Питтсбурга

Ши и его сотрудники ранее идентифицировали огромную коллекцию из более чем 8000 высокоаффинных нанотел SARS-CoV-2. На основе этой коллекции исследователи выбрали Nb21 – сверхпотентное нанотело – и преобразовали его в тримерную форму, чтобы еще больше повысить его противовирусную активность.

Согласно обзору опубликованных исследовательских работ, полученное таким образом PiN-21, безусловно, является самым мощным противовирусным нанотелом, которое когда-либо было обнаружено.

Эксперименты показали, что нанотело PiN-21 обладает защитными свойствами при интраназальном введении во время инфекции. В то время как хомяки, получавшие плацебо, потеряли до 16% своей первоначальной массы тела после семи дней заражения, животные, принимавшие участие в группе лечения PiN-21, не потеряли никакой массы тела. В случае среднего взрослого человека скорость потери веса будет эквивалентна потере около 20 фунтов за неделю.

Еще более впечатляющим является тот факт, что вдыхание аэрозольных нанотел в чрезвычайно низкой дозе уменьшило количество инфекционных вирусных частиц, присутствующих в ткани легких, в шесть раз.

Животные, которым вводили аэрозольные нанотела PiN-21, имели более низкую степень воспаления и более легкие вариации в структуре легких по сравнению с животными, получавшими плацебо.

Для доставки терапевтических средств путем аэрозолизации исследователям необходимо устранить множество технических препятствий – аэрозоли крошечных частиц должны проникать глубоко в легкие, а лечебные частицы должны быть достаточно маленькими, чтобы они не связывались друг с другом, но в то же время , должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать экстремальное давление, необходимое для подвешивания их в атмосфере.

Нанотела PiN-21, которые примерно в четыре раза меньше обычных моноклональных антител с исключительно высокой стабильностью, идеально подходят для этой задачи. Эти нанотела также относительно дешевле в изготовлении, и их можно быстро произвести, чтобы мгновенно адаптироваться к изменяющему форму коронавирусу.

COVID-19 сейчас является серьезной болезнью 21 века. Воздействие препарата непосредственно на легкие может иметь большое значение для нашей способности лечить его .

Дуг Рид, соавтор исследования и доцент кафедры иммунологии, Университет Питтсбурга

Исследователи отметили, что вакцины и нанотела дополняют друг друга и не вступают в противоречие друг с другом. Вакцины продолжают оставаться наиболее оптимальным средством предотвращения распространения коронавируса от одного человека к другому; однако нанотела будут полезны для лечения людей, которые уже болеют, и тех, кто не может получить вакцину по другим медицинским причинам.

Потенциальные ранние доклинические данные, вместе с тщательно продуманным ноу-хау команды по быстрому обнаружению нанотел лекарственного качества, показывают, что новый подход может предложить экономичную и простую терапевтическую альтернативу для борьбы с продолжающейся пандемией COVID-19.

Эта работа является результатом тесного сотрудничества экспертов в области производства нанотел, инфекционных заболеваний и аэробиологии. В Центре исследований вакцин Питтсбургского университета мы не просто говорим об идеях, мы фактически воплощаем их в жизнь .

Пол Дюпрекс, соавтор исследования и директор Питтсбургского университета

Среди других авторов статьи – Шам Намбулли, Наташа Тилстон-Люнель, Линда Дж. Ренник и Уильям Климстра, все из Центра Питта по исследованию вакцин; Юфэй Сян с факультета клеточной биологии Питтсбургского университета; Чжэ Сан из Программы вычислительной биологии Университета Питтсбурга – Карнеги-Меллона; и Николас Кроссленд из Бостонского университета

Ссылка на журнал:

Намбулли, С., и др. . (2021) Inhalable Nanobody (PiN-21) предотвращает и лечит инфекции SARS-CoV-2 у сирийских хомяков в сверхмалых дозах. Достижения науки . doi.org/10.1126/sciadv.abh0319.

Источник: https://www.pittwire.pitt.edu/[19459008visible