Forskare vid Karolinska Institutet i Sverige har utvecklat en ny strategi för att identifiera potenta miniatyrantikroppar, så kallade nanokroppar, mot nya SARS-CoV-2-varianter. Tillvägagångssättet ledde till upptäckten av flera nanokroppar som i cellkulturer och möss effektivt blockerade infektion med olika SARS-CoV-2-varianter. Fynden, som beskrivs i tidskrifterna Nature Communications och vetenskapliga framsteg , kan bana väg för nya behandlingar mot COVID-19.

"Med hjälp av avancerad laboratorieteknik kunde vi identifiera en panel av nanokroppar som mycket effektivt neutraliserade flera varianter av SARS-CoV-2", säger Gerald McInerney, professor vid institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi (MTC) , Karolinska Institutet, och gemensam seniorförfattare till båda studierna.

Trots utrullningen av vacciner och antivirala medel är behovet av effektiva läkemedel mot allvarlig covid-19-infektion fortfarande stort. Nanokroppar - som är fragment av antikroppar som förekommer naturligt i kamelider och kan anpassas för människor - är lovande terapeutiska kandidater eftersom de erbjuder flera fördelar jämfört med konventionella antikroppar. Till exempel har de gynnsamma biokemiska egenskaper och är lätta att producera kostnadseffektivt i stor skala.

I de nu publicerade studierna identifierar laboratorierna av Gerald McInerney och Ben Murrell, också vid MTC, flera potenta nanokroppar härrörande från en alpacka immuniserad med SARS-CoV-2-antigener.

Den första rapporten i Nature Communications beskriver en enda nanokropp, Fu2 (uppkallad efter alpackan Funny), som avsevärt minskade virusbelastningen av SARS-CoV-2 i cellkulturer och möss. Med hjälp av elektronkryo-mikroskopi fann forskarna att Fu2 naturligt binder till två separata platser på den virala spiken, vilket hämmar virusets förmåga att komma in i värdcellen. Denna del av studien har genomförts i samarbete med Hrishikesh Das och Martin Hällberg vid institutionen för cell- och molekylärbiologi vid Karolinska Institutet.

Forskarna grävde sedan djupare in i alpackans nanokroppsrepertoar genom att kombinera en rad avancerade laboratorietekniker och beräkningsmetoder, vilket resulterade i ett bibliotek av nanokroppar som beskrivs i detalj.

Resultaten, presenterade i Science Advances , avslöjade ytterligare nanokroppar som i cellkulturer och möss effektivt korsneutraliserade både grundaren och betavarianten av SARS-CoV-2 och till och med neutraliserade den mer avlägset besläktade SARS-CoV-1.

"Dessa nanokroppar representerar lovande terapeutiska kandidater mot flera SARS-CoV-2-varianter", säger första författaren Leo Hanke, en postdoktor som etablerade nanobody-teknologin i McInerney-gruppen.

Forskarna använder för närvarande samma tekniker för att identifiera vilka nanokroppar från denna uppsättning som bäst kan neutralisera omicron, den nu dominerande SARS-CoV-2-varianten.

"När de väl är etablerade kan dessa bibliotek utökas och brytas för nanokroppar som neutraliserar nya framväxande varianter", säger biträdande professor Ben Murrell, också seniorförfattare till båda studierna. + Utforska vidare

Forskare identifierar nanokroppar som kan förhindra COVID-19-infektion