Nanociała są podobne do przeciwciał monoklonalnych, ale są mniejsze, bardziej stabilne i tańsze w produkcji. Nic dziwnego, że w poszukiwaniu bezpiecznego leku na COVID-19 w końcu sięgnięto także po nie. Wyniki badań przedklinicznych sugerują, że był to dobry ruch.
Naukowcy z Pittsburgha wykazali, że w przypadku chomików niskie dawki wziewnych nanociał o nazwie Pittsburgh Inhalable Nanobody-21 (w skrócie PiN-21) zapobiegły drastycznej utracie masy ciała, która jest typowym objawem ciężkiej infekcji SARS-CoV-2. Inhalacja nanociałami pozwoliła też zmniejszyć liczbę zakaźnych cząstek wirusa, jakie znaleziono w jamach nosowych i gardłach zakażonych zwierząt.
W tym przypadku różnica między chomikami leczonymi nanociałami oraz zwierzętami z grupy kontrolnej otrzymującej placebo była kolosalna. U pierwszej z grup znaleziono milion razy mniej zakaźnych cząstek wirusa. Zdaniem głównego autora badań, dra Yi Shi, odkrycie sugeruje, że terapia inhalacyjna może potencjalnie zapobiegać przenoszeniu wirusa z człowieka na człowieka.
Przeciwciała chronią przed rozwojem COVID-19
Zastosowanie terapii z użyciem nanociał u zwierząt to już drugi etap badań zespołu dr. Shi. Wcześniej ci sami naukowcy odkryli ponad tys. 000 nanociał przeciwko SARS-CoV-2. Z tej grupy wybrali najlepiej rokujące i potencjalnie najskuteczniejsze nanociało Nb21. Następnie przy zastosowaniu bioinżynierii jeszcze bardziej zwiększyli jego działanie przeciwwirusowe. Tak powstał PiN-21 – zdecydowanie najsilniejsze zidentyfikowane dotychczas nanociało przeciwwirusowe.
Pierwsze badania na gryzoniach pokazały, że nanociała PiN-21 – podawane donosowo w czasie infekcji – skutecznie chronią przed rozwojem ciężkiej postaci VODI-19. Chomiki w grupie leczonej PiN-21 nie straciły na wadze, w przeciwieństwie do zwierząt otrzymujących placebo, które w ciągu tygodnia od zarażenia straciły do 16% swojej początkowej masy. Dla przeciętnego dorosłego człowieka tempo utraty wagi odpowiadałoby zrzuceniu około 9 kilogramów w ciągu tygodnia.
Co jeszcze bardziej imponujące w nowych badaniach, przyjmowanie wziewnych nanociał w bardzo niskiej dawce pozwoliło zmniejszyć liczbę zakaźnych cząstek wirusa w tkance płuc milion razy! Zwierzęta, które otrzymały aerozol z nanociałami PiN-21, miały łagodniejsze zmiany w strukturze płuc i mniej nasilony stan zapalny niż te, które otrzymały placebo.
Nanociała przeciw COVID-19 są łatwe do wytworzenia
Aby dostarczać zawierający nanociała lek w postaci aerozolu, naukowcy musieli stawić czoła kilku wyzwaniom technicznym. Aerozole o małych cząsteczkach muszą wnikać głęboko do płuc, a cząsteczki lecznicze muszą być na tyle małe, aby nie zlepiały się ze sobą. Muszą być też odporne mechanicznie, aby wytrzymać ekstremalne ciśnienie potrzebne do „zawieszenia ich” w powietrzu.
Naukowcy wzięli wszystkie te aspekty pod uwagę już przy tworzeniu nanociał PiN-21. Są one około czterokrotnie mniejsze od typowych przeciwciał monoklonalnych i wyjątkowo stabilne. Są również znacznie tańsze w produkcji i można je szybko wytworzyć, co z przyszłości pozwoli na szybkie dostosowanie leku do nowych szczepów wirusa.
Autorzy badania dodają też, że stosowanie nanociał i szczepionki nie konkuruje ze sobą i nie wyklucza się. Szczepionki wciąż pozostają najlepszym narzędziem do ochrony przed zakażeniem i do powstrzymania przenoszenia się wirusa z człowieka na człowieka. Nanociała mogą być przydatne w leczeniu osób, które już są chore i tych, których nie można zaszczepić z innych powodów medycznych.
Źródło: Science Advances, University of Pittsburgh