Medicalxpress网站12月16日消息,来自鲨鱼免疫系统的称为VNAR的小型独特抗体样蛋白可阻止SARS-CoV-2、变体以及相关冠状病毒感染人类细胞,相关研究发表在Nature Communications上。鲨鱼VNAR能够中和WIV1-CoV,这是一种能够感染人类细胞但目前仅在蝙蝠中传播的冠状病毒,而SARS-CoV-2很可能起源于蝙蝠。如果类似于WIV1-CoV的病毒能传播到人类身上,那么提前开发针对此类病毒的治疗方法可能是有用的。
抗SARS-CoV-2的VNAR是从Elasmogen的大型合成VNAR库中分离出来的。鲨鱼VNAR的大小是人类抗体的十分之一,它可以独特的方式与感染蛋白结合,以增强其阻止病毒感染的能力。这些类似抗体的小蛋白质可以进入人类抗体无法进入的角落和缝隙。它们还可以形成一些非常独特的几何形状,这使它们能够识别人类抗体无法识别的蛋白质结构。
研究人员用鲨鱼VNAR测试了具有传染性的“假型”SARS-CoV-2,这是一种无法在细胞中复制的病毒版本。研究人员从数十亿个VNAR中确定了三个候选VNAR,它们可有效阻止病毒感染人类细胞。这三种鲨鱼VNAR对SARS-CoV-1也有效。一种名为3B4的VNAR可附着在病毒刺突蛋白上靠近病毒与人类细胞结合位点的一个凹槽上,进而阻止病毒感染人类细胞。这种凹槽在不同冠状病毒中非常相似,这使得3B4也可有效地中和MERS病毒。3B4的结合位点在SARS-CoV-2变体中也没有改变,例如δ变体。该研究是在发现omicron变体出现之前进行的,但模型表明VNAR对该变体仍然有效。第二种名为2C02的鲨鱼VNAR可将病毒刺突蛋白锁定为非活性形式。然而,这种VNAR的结合位点在某些SARS-CoV-2变体中被改变,这可能会降低其效力。
未来的冠状病毒疗法可使用多种鲨鱼VNAR的混合物,以最大限度地提高其对抗各种变异病毒的有效性。这种新型药物比人类抗体更便宜,更容易制造,可以通过各种途径输送到人体内,但尚未在人体中进行测试。研究人员还在研究鲨鱼VNAR帮助治疗和诊断癌症的能力。