Los nanocuerpos de alpaca neutralizan potentemente las variantes del SARS-CoV-2
"Estos nanocuerpos representan candidatos terapéuticos prometedores contra varias variantes del SARS-CoV-2"
Investigadores del Instituto Karolinska de Suecia han desarrollado una novedosa estrategia para identificar potentes anticuerpos en miniatura, los llamados nanocuerpos, contra las variantes emergentes del SARS-CoV-2. El método ha permitido descubrir múltiples nanocuerpos que, en cultivos celulares y en ratones, bloquean eficazmente la infección por diferentes variantes del SARS-CoV-2. Los hallazgos, que se describen en las revistas Nature Communications y Science Advances, podrían allanar el camino hacia nuevos tratamientos contra el COVID-19.
Nanocuerpo Fu2 unido a la espiga viral
Hrishikesh Das and Martin Hällberg
"Con la ayuda de técnicas avanzadas de laboratorio, pudimos identificar un panel de nanocuerpos que neutralizaban con gran eficacia varias variantes del SARS-CoV-2", afirma Gerald McInerney, profesor del Departamento de Microbiología, Tumores y Biología Celular (MTC) del Karolinska Institutet, y coautor principal de ambos estudios.
A pesar del despliegue de vacunas y antivirales, la necesidad de una terapéutica eficaz contra la infección grave por COVID-19 sigue siendo elevada. Los nanocuerpos -que son fragmentos de anticuerpos que se encuentran de forma natural en los camélidos y pueden adaptarse a los humanos- son candidatos terapéuticos prometedores, ya que ofrecen varias ventajas sobre los anticuerpos convencionales. Por ejemplo, tienen propiedades bioquímicas favorables y son fáciles de producir a escala de forma rentable.
En los estudios ahora publicados, los laboratorios de Gerald McInerney y Ben Murrell, también en el MTC, identifican varios nanocuerpos potentes derivados de una alpaca inmunizada con antígenos del SARS-CoV-2.
El primer informe, publicado en Nature Communications, describe un único nanocuerpo, Fu2 (llamado así por la alpaca divertida), que redujo significativamente la carga viral del SARS-CoV-2 en cultivos celulares y ratones. Mediante criomicroscopía electrónica, los investigadores descubrieron que Fu2 se une de forma natural a dos sitios distintos de la espiga viral, inhibiendo así la capacidad del virus de entrar en la célula huésped. Esta parte del estudio se llevó a cabo en colaboración con Hrishikesh Das y Martin Hällberg, del Departamento de Biología Celular y Molecular del Instituto Karolinska.
A continuación, los investigadores profundizaron en el repertorio de nanocuerpos de la alpaca combinando una serie de técnicas avanzadas de laboratorio y métodos computacionales, lo que dio lugar a una biblioteca de nanocuerpos descrita en detalle.
Los resultados, presentados en Science Advances, revelaron la existencia de otros nanocuerpos que, en cultivos celulares y en ratones, neutralizaban eficazmente tanto la variante fundadora como la beta del SARS-CoV-2, e incluso neutralizaban el SARS-CoV-1, más distante.
"Estos nanocuerpos representan candidatos terapéuticos prometedores contra varias variantes del SARS-CoV-2", afirma el primer autor, Leo Hanke, investigador postdoctoral que estableció la tecnología de nanocuerpos en el grupo de McInerney.
Los investigadores están aplicando actualmente las mismas técnicas para identificar qué nanocuerpos de este conjunto son más capaces de neutralizar el Omicron, la variante del SARS-CoV-2 que ahora domina.
"Una vez establecidas, estas bibliotecas pueden ampliarse y buscar nanocuerpos que neutralicen nuevas variantes emergentes", afirma el profesor adjunto Ben Murrell, también autor principal conjunto de ambos estudios.
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Publicación original
Leo Hanke, Hrishikesh Das, Daniel J. Sheward, Laura Perez Vidakovics, Egon Urgard, Ainhoa Moliner-Morro, Vivien Karl, Alec Pankow, Changil Kim, Natalie L Smith, Bartlomiej Porebski, Oscar Fernandez-Capetillo, Erdinc Sezgin, Gabriel K Pedersen, Jonathan Coquet, B. Martin Hällberg, Ben Murrell and Gerald M. McInerney, “A bispecific monomeric nanobody induces spike trimer dimers and suppresses SARS-CoV-2 in vivo,” Nature Communications, 2022.
Leo Hanke, Daniel J. Sheward, Alec Pankow, Laura Perez Vidakovics, Vivien Karl, Changil Kim, Egon Urgard, Natalie L. Smith, Juan Astorga-Wells, Simon Ekström, Jonathan M. Coquet, Gerald M. McInerney and Ben Murrell; “Multivariate mining of an alpaca immune repertoire identifies potent cross-neutralizing SARS-CoV-2 nanobodies,” Science Advances, 2022.
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