Molekyler från Lam riktar in sig på latenta HIV-stammar

Ett forskarteam vid Georgia State University har utvecklat små, kraftfulla molekyler som kan rikta in sig på latenta stammar av HIV. Källan? Antikroppsgener från lama-DNA.

Studien, som leds av biologiprofessorn Jianliang Xu, använder nanokroppar härledda från lamor för att i stor utsträckning neutralisera flera stammar av HIV-1, den vanligaste formen av viruset. Teamets nya forskning publicerades i tidskriften Advanced Science.

"Det här viruset har hittat ett sätt att undvika vårt immunförsvar. Normala antikroppar är skrymmande, så de har svårt att hitta och attackera virusets yta. Dessa nya antikroppar kan göra det lättare", säger Jiangliang Xu, biträdande professor i biologi vid Georgia State University.

Forskare som söker effektiv behandling och förebyggande av HIV har arbetat med kameldjur som lamor i cirka 15 år. Detta beror på att formen och egenskaperna hos deras antikroppar gör dem mer flexibla och effektiva på att identifiera och neutralisera främmande föremål som HIV-viruset.

Denna nya forskning presenterar en brett tillämpbar metod för att förbättra prestandan hos nanokroppar. Nanokroppar är konstruerade antikroppsfragment som är ungefär en tiondel så stora som en typisk antikropp. De är tillverkade av flexibla, Y-formade antikroppar med endast tunga kedjor – bestående av två tunga kedjor – som är mer effektiva på att bekämpa vissa virus än typiska antikroppar med lätta kedjor.

Nanokroppar är gjorda av flexibla, Y-formade antikroppar som består av tunga peptidkedjor som kan vara mer effektiva i kampen mot vissa virus.

För studien immuniserade forskarna lamor med ett specialdesignat protein, vilket leder till produktionen av neutraliserande nanokroppar. Jiangliang Xu och hans team identifierade sedan nanokroppar som kunde rikta in sig på sårbara platser på viruset. När teamet skapade nanokroppar i trippel tandem – upprepande korta DNA-sektioner – var de resulterande nanokropparna anmärkningsvärt effektiva och neutraliserade 96 procent av olika HIV-1-stammar.

Vidare analys visade att dessa nanokroppar härmar igenkänningen av CD4-receptorn, en nyckelaktör i HIV-infektion. För att öka deras effektivitet kopplades nanokropparna med en brett neutraliserande antikropp (bNAb), vilket resulterade i en ny antikropp med oöverträffade neutraliserande förmågor.

"Istället för att utveckla en cocktail av antikroppar kan vi nu skapa en enda molekyl som kan neutralisera HIV", sa Jiangliang Xu. "Vi arbetar med en brett neutraliserande nanokropp som kan neutralisera mer än 90 procent av cirkulerande HIV-stammar, och när vi kombinerar det med en annan bNAb som också neutraliserar cirka 90 procent, kan de tillsammans neutralisera nästan 100 procent."

Jianliang Xu påbörjade denna forskning vid National Institutes of Healths vaccinforskningscenter i Bethesda, Maryland, där han samarbetade med ett team på fler än 30 forskare. I teamet ingick Peter Kwong, professor i biokemi och molekylär biofysik vid Columbia University och medförfattare till studien. Sedan Jianliang Xu anlände till Georgia State University 2023 har han varit mentor för Peyton Chan, en doktorand vid Georgia State University. Tillsammans arbetar de för att utöka dessa potentiella behandlingar.

Chan sa att hon var entusiastisk över möjligheterna för innovativ forskning.

”Dessa nanokroppar är de bästa och mest potenta neutraliserande antikropparna hittills, vilket jag tycker är mycket lovande för framtiden för HIV-behandling och antikroppsforskning”, sa Chan. ”Jag hoppas att dessa nanokroppar en dag kommer att godkännas för HIV-behandling.”

Framtida insatser kommer att fokusera på att kombinera lama-nanokroppar med andra befintliga bNAbs för att avgöra om några av dessa kombinationer kan uppnå 100 procents neutralisering och erbjuda nya behandlingsalternativ i kampen mot hiv, enligt Jiangliang Xu.