Lam türevi moleküller HIV'in latent türlerini hedef alıyor

Georgia State Üniversitesi'ndeki bir araştırma ekibi, latent HIV türlerini hedef alabilen minik, güçlü moleküller geliştirdi. Kaynak? Lama DNA'sından antikor genleri.

Biyoloji doçenti Jianliang Xu liderliğindeki çalışma, virüsün en yaygın biçimi olan HIV-1'in birden fazla suşunu genel olarak etkisiz hale getirmek için lamalardan türetilen nanobodiler kullanıyor. Ekibin yeni araştırması Advanced Science dergisinde yayınlandı.

"Bu virüs bağışıklık sistemimizden kaçmanın bir yolunu buldu. Normal antikorlar hacimlidir, bu yüzden virüsün yüzeyini bulup saldırmaları zordur. Bu yeni antikorlar bunu kolaylaştırabilir," diyor Georgia State Üniversitesi'nde biyoloji yardımcı doçenti olan Jiangliang Xu.

HIV'in etkili tedavisi ve önlenmesini arayan bilim insanları yaklaşık 15 yıldır lamalar gibi devegillerle çalışmaktadır. Bunun nedeni, antikorlarının şekli ve özelliklerinin onları HIV virüsü gibi yabancı nesneleri tanımlama ve etkisiz hale getirmede daha esnek ve etkili hale getirmesidir.

Bu yeni araştırma, nanobodilerin performansını iyileştirmek için geniş çapta uygulanabilir bir yöntem sunuyor. Nanobodi, tipik bir antikorun yaklaşık onda biri büyüklüğünde tasarlanmış antikor parçalarıdır. Esnek, Y şeklinde, yalnızca ağır zincirli antikorlardan yapılırlar — iki ağır zincirden oluşurlar — ve tipik hafif zincirli antikorlardan belirli virüslerle savaşmada daha etkilidirler.

Nanokorlar, belirli virüslerle savaşmada daha etkili olabilecek ağır zincirli peptitlerden oluşan esnek, Y şeklindeki antikorlardan üretiliyor.

Çalışma için bilim insanları lamaları özel olarak tasarlanmış bir proteinle aşıladılar ve bu da nötrleştirici nanobodiler üretilmesine yol açtı. Jiangliang Xu ve ekibi daha sonra virüs üzerindeki hassas bölgeleri hedef alabilecek nanobodiler belirledi. Ekip, DNA'nın kısa bölümlerini tekrarlayarak üçlü tandem nanobodiler oluşturduğunda, ortaya çıkan nanobodiler dikkate değer derecede etkili oldu ve farklı HIV-1 suşlarının %96'sını nötralize etti.

Daha ileri analizler, bu nanobodilerin HIV enfeksiyonunda önemli bir rol oynayan CD4 reseptörünün tanınmasını taklit ettiğini ortaya koydu. Etkililiklerini artırmak için nanobodilere geniş nötralize edici bir antikor (bNAb) eklendi ve benzeri görülmemiş nötralize etme yeteneklerine sahip yeni bir antikor elde edildi.

"Bir antikor kokteyli geliştirmek yerine, artık HIV'i nötralize edebilen tek bir molekül yaratabiliyoruz," dedi Jiangliang Xu. "Dolaşımdaki HIV suşlarının yüzde 90'ından fazlasını nötralize edebilen geniş bir şekilde nötralize eden bir nanobody ile çalışıyoruz ve bunu yaklaşık yüzde 90'ını nötralize eden başka bir bNAb ile birleştirdiğimizde, birlikte neredeyse yüzde 100'ünü nötralize edebiliyorlar."

Jianliang Xu bu araştırmaya Maryland, Bethesda'daki Ulusal Sağlık Enstitüleri Aşı Araştırma Merkezi'nde başladı ve burada 30'dan fazla bilim insanından oluşan bir ekiple iş birliği yaptı. Ekipte Columbia Üniversitesi'nde biyokimya ve moleküler biyofizik profesörü ve çalışmanın ortak yazarlarından biri olan Peter Kwong da vardı. Jianliang Xu 2023'te Georgia Eyalet Üniversitesi'ne geldiğinden beri Georgia Eyalet Üniversitesi'nde doktora adayı olan Peyton Chan'a akıl hocalığı yapıyor. Birlikte bu potansiyel tedavileri genişletmek için çalışıyorlar.

Chan, yenilikçi araştırmaların beklentileri konusunda heyecanlı olduğunu söyledi.

"Bu nanobodiler bugüne kadarki en iyi ve en etkili nötralize edici antikorlardır ve bunun HIV tedavisi ve antikor araştırmalarının geleceği için çok ümit verici olduğunu düşünüyorum," dedi Chan. "Umarım bir gün bu nanobodiler HIV tedavisi için onaylanır."

Jiangliang Xu'ya göre, gelecekteki çalışmalar, lama nanobodilerini diğer mevcut bNAb'lerle birleştirmeye odaklanacak ve bu kombinasyonlardan bazılarının yüzde 100 nötralizasyon sağlayıp sağlayamayacağını ve HIV ile mücadelede yeni tedavi seçenekleri sunup sunamayacağını belirleyecek.