Pesquisadores isolaram um conjunto de anticorpos de uma lhama que mostram promessa para o tratamento do COVID-19. O nanoanticorpo NIH-CoVnB-112 ligado aos receptores ACE2 até dez vezes mais forte do que outros anticorpos produzidos em laboratório. O nanoanticorpo preso diretamente à porção de ligação do receptor ACE2 da proteína de pico SARS_CoV-2. A proteína pode ser eficaz na prevenção da infecção pelo coronavírus.
Pesquisadores do NIH isolaram um conjunto de anticorpos promissores, minúsculos, ou "nano corpos", contra SARS-CoV-2 que foram produzidos por uma lhama chamada Cormac. Resultados preliminares publicados na Scientific Reports sugerem que pelo menos um desses nano corpos, chamado NIH-CoVnb-112, poderia prevenir infecções e detectar partículas de vírus agarrando proteínas de pico SARS-CoV-2.
Além disso, o nanocorpo parecia funcionar igualmente bem na forma líquida ou aerossol, sugerindo que poderia permanecer eficaz após a inalação. SARS-CoV-2 é o vírus que causa COVID-19.
O estudo foi liderado por um par de neurocientistas, Thomas J. "T.J." Esparza, B.S., e David L. Brody, M.D., Ph.D., que trabalham em um laboratório de imagem cerebral no Instituto Nacional de Distúrbios Neurológicos e Derrame (NINDS) do NIH.
"Durante anos TJ e eu estámos testando como usar nano corpos para melhorar a imagem cerebral. Quando a pandemia quebrou, pensamos que essa era uma situação única na vida, de todas as mãos no convés, e nos juntamos à luta", disse o Dr. Brody, que também é professor da Universidade de Serviços Uniformizados para as Ciências da Saúde e autor sênior do estudo. "Esperamos que esses nano corpos anti-COVID-19 possam ser altamente eficazes e versáteis no combate à pandemia coronavírus."
Um nanocorpo é um tipo especial de anticorpo produzido naturalmente pelos sistemas imunológicos de camelds, um grupo de animais que inclui camelos, lhamas e alpacas. Em média, essas proteínas são cerca de um décimo do peso da maioria dos anticorpos humanos. Isso ocorre porque os nanocorpos isolados no laboratório são essencialmente versões flutuantes das pontas dos braços de proteínas de cadeia pesada, que formam a espinha dorsal de um típico anticorpo IgG humano em forma de Y. Essas dicas desempenham um papel crítico nas defesas do sistema imunológico, reconhecendo proteínas em vírus, bactérias e outros invasores, também conhecidos como antígenos.
Como os nano corpos são mais estáveis, menos caros de produzir e mais fáceis de projetar do que os anticorpos típicos, um corpo crescente de pesquisadores, incluindo o Sr. Esparza e o Dr. Brody, têm usado-os para pesquisas médicas. Por exemplo, há alguns anos, cientistas mostraram que nano corpos humanizados podem ser mais eficazes no tratamento de uma forma autoimune de purpura trombocitopenica trombótica, uma doença sanguínea rara, do que terapias atuais.
Desde que a pandemia quebrou, vários pesquisadores produziram nanomá corpo de lhama contra a proteína de pico SARS-CoV-2 que pode ser eficaz na prevenção de infecções. No presente estudo, os pesquisadores utilizaram uma estratégia ligeiramente diferente das outras para encontrar nano corpos que possam funcionar especialmente bem.
"A proteína de pico SARS-CoV-2 age como uma chave. Ele faz isso abrindo a porta para infecções quando se liga a uma proteína chamada receptor de enzima conversor de angiotensina 2 (ACE2), encontrada na superfície de algumas células", disse Esparza, que também é funcionário da Fundação Henry M. Jackson para o Avanço da Medicina Militar e principal autor do estudo.
"Desenvolvemos um método que isolaria nano corpos que bloqueiam infecções cobrindo os dentes da proteína de espigão que se liga e desbloqueia o receptor ACE2."
Para isso, os pesquisadores imunizaram Cormac cinco vezes ao longo de 28 dias com uma versão purificada da proteína de pico SARS-CoV-2. Depois de testar centenas de nano corpos eles descobriram que Cormac produziu 13 nano corpos que podem ser fortes candidatos.
Experimentos iniciais sugeriram que um candidato, chamado NIH-CoVnb-112, poderia funcionar muito bem. Estudos de tubos de ensaio mostraram que este nanocorpo ligado ao receptor ACE2 2 a 10 vezes mais forte do que os nanocorpos produzidos por outros laboratórios. Outros experimentos sugeriram que o nanocorpo NIH preso diretamente à porção de ligação do receptor ACE2 da proteína de pico.
Em seguida, a equipe mostrou que o nanocorpo NIH-CoVnB-112 poderia ser eficaz na prevenção de infecções por coronavírus. Para imitar o vírus SARS-CoV-2, os pesquisadores sofreram uma mutação genética de um inofensivo "pseudovírus" para que pudesse usar a proteína do pico para infectar células que têm receptores ACE2 humanos. Os pesquisadores viram que níveis relativamente baixos dos nano corpos NIH-CoVnb-112 impediram que o pseudovírus infectasse essas células em placas de petri.
É importante ressaltar que o nanocorpo era igualmente eficaz na prevenção das infecções em placas de petri quando era pulverizado através do tipo de nebulizador, ou inalador, frequentemente usado para ajudar a tratar pacientes com asma.
"Uma das coisas emocionantes sobre os nano corpos é que, ao contrário da maioria dos anticorpos normais, eles podem ser aerossolizados e inalados para cobrir os pulmões e as vias aéreas", disse o Dr. Brody.
A equipe solicitou uma patente no nanocorpo NIH-CoVnB-112.
"Embora tenhamos muito mais trabalho pela frente, esses resultados representam um primeiro passo promissor", disse Esparza. "Com o apoio do NIH, estamos avançando rapidamente para testar se esses nano corpos poderiam ser tratamentos preventivos seguros e eficazes para o COVID-19. Os colaboradores também estão trabalhando para descobrir se eles poderiam ser usados para testes baratos e precisos."
“High affinity nanobodies block SARS-CoV-2 spike receptor binding domain interaction with human angiotensin converting enzyme” by Thomas J. Esparza, Negin P. Martin, George P. Anderson, Ellen R. Goldman & David L. Brody. Scientific Reports