Partikel nano yang dirancang untuk menargetkan “kelemahan” dari virus corona – mungkin menjadi kunci untuk vaksin yang efektif melawan COVID-19

Tampak dekat dari vaksin RBD (hijau). Kredit: Alat Penelitian Mikroskopi Elektron (FEMR) di McGill University

Mengubah komposisi protein tertentu berpotensi menetralkan virus.

SEBUAH Universitas BuffaloSebuah tim peneliti telah menemukan teknik yang dapat membantu meningkatkan efektivitas vaksin melawan virus korona baru, virus penyebabnya COVID-19.

Jonathan F. Lovell, Ph.D., associate professor pada Jurusan Teknik Biomedis UB menjadi peneliti utama dari penelitian yang berjudul “SARS-CoV-2 Induksi antibodi penetral melawan RBD ditingkatkan dengan vaksinasi partikel “, yang dipublikasikan secara online di Material diperpanjang hari ini, 28 Oktober 2020

COVID-19 telah menyebabkan pandemi global yang menghancurkan, menginfeksi setidaknya 40 juta di seluruh dunia dan menyebabkan lebih dari 220.000 kematian di Amerika Serikat saja. Sejak mulai menyebar pada awal 2020, para peneliti biomedis secara aktif mengupayakan vaksin yang efektif.

Menurut Lovell, satu jawaban mungkin terletak pada desain vaksin yang sebagian meniru struktur virus. Salah satu protein dalam virus – yang terletak pada karakteristik lonjakan COVID – memiliki komponen yang disebut domain pengikat reseptor, atau RBD, yang merupakan “kelemahan” -nya. Artinya, kata dia, antibodi terhadap bagian virus ini berpotensi menetralkan virus.

“Akan menarik jika vaksin dapat menyebabkan antibodi tingkat tinggi terhadap RBD,” kata Lovell. “Salah satu cara untuk mencapai tujuan ini adalah dengan menggunakan protein RBD itu sendiri sebagai antigen, yaitu. komponen vaksin yang akan digunakan untuk mengarahkan respons imun. “

Tim berhipotesis bahwa dengan mengubah RBD menjadi nanopartikel (ukurannya serupa dengan virus itu sendiri), alih-alih membiarkannya dalam bentuk alami sebagai protein kecil, ia akan menghasilkan tingkat antibodi penetral yang lebih tinggi dan kemampuannya untuk menghasilkan respons imun. akan meningkat.

Tim Lovell sebelumnya telah mengembangkan teknologi yang memfasilitasi konversi protein kecil yang dimurnikan menjadi partikel melalui penggunaan liposom atau nanopartikel kecil yang dibentuk dari komponen lemak alami. Dalam studi baru, para peneliti memasukkan lipid khusus dalam liposom yang disebut cobalt-porphyrin-phospholipid atau CoPoP. Lipid khusus ini memungkinkan protein RBD untuk mengikat dengan cepat ke liposom, membentuk lebih banyak nanopartikel yang menghasilkan respons imun, kata Lovell.

Tim mencatat bahwa ketika RBD berubah menjadi nanopartikel, ia mempertahankan bentuk tiga dimensi yang tepat dan partikelnya stabil dalam kondisi inkubasi yang serupa dengan yang ada di tubuh manusia. Ketika tikus laboratorium dan kelinci diimunisasi dengan partikel RBD, tingkat antibodi yang tinggi diinduksi. Dibandingkan dengan bahan lain yang bergabung dengan RBD untuk meningkatkan respon imun, hanya pendekatan partikel yang mengandung CoPoP yang memberikan reaksi yang kuat.

Teknologi vaksin adjuvan lainnya tidak memiliki kemampuan untuk mengubah RBD menjadi materi partikulat, kata Lovell.

“Kami pikir hasil ini memberikan bukti kepada komunitas pengembangan vaksin bahwa antigen RBD mendapat banyak manfaat dari berada dalam bentuk partikel,” kata Lovell. “Ini dapat membantu menginformasikan desain vaksin masa depan yang menargetkan antigen spesifik itu.”

Referensi: “Induksi antibodi penetral melawan SARS-CoV-2 RBD ditingkatkan dengan vaksinasi partikel” oleh Wei-Chiao Huang, Shiqi Zhou, Xuedan He, Kevin Chiem, Moustafa T. Mabrouk, Ruth H. Nissly, Ian M. Bird , Mike Strauss, Suryaprakash Sambhara, Joaquin Ortega, Elizabeth A. Wohlfert, Luis Martinez – Sobrido, Suresh V. Kuchipudi, Bruce A. Davidson dan Jonathan F. Lovell, 28 Oktober 2020, Material diperpanjang.
DOI: 10.1002 / adma.202005637

Rekan penulis studi Lovell termasuk Wei-Chiao Huang, Shiqi Zhou, Xuedan He dan Moustafa T. Mabrouk, semuanya dari Jurusan Teknik Biomedis UB; Kevin Chiem dan Luis Martinez-Sobrido, keduanya dari Texas Institute of Biomedical Research; Ruth H. Nisley, Ian M. Bird, dan Suresh W. Kuchipudi, semua dari Laboratorium Diagnostik Hewan, Departemen Ilmu Kedokteran Hewan dan Biomedis, Universitas Negeri Pennsylvania; Mike Strauss dan Joaquin Ortega dari Departemen Anatomi dan Biologi Sel di Universitas McGill; Suryaprakash Sambhara dari Departemen Imunologi dan Patogenesis dari Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit Amerika; Elizabeth A. Wolfert dari Departemen Mikrobiologi dan Imunologi di UB; dan Bruce A. Davidson dari Departemen Anestesiologi dan Departemen Patologi dan Ilmu Anatomis di UB.

Lovell mendirikan Laboratorium Lovell di UB pada tahun 2012. Ia berfokus pada pengembangan pendekatan nanomedis baru untuk memenuhi kebutuhan yang belum terpenuhi dalam pengobatan dan pencegahan penyakit. Ia juga salah satu pendiri POP Biotechnologies, Inc., sebuah perusahaan bikinologi praklinis yang mengembangkan obat dan vaksin generasi mendatang.

Studi ini didukung oleh Institut Kesehatan Nasional AS dan Instrumen Penelitian Mikroskopi Elektron (FEMR) di Universitas McGill. FEMR didukung oleh Canadian Innovation Foundation, Pemerintah Quebec dan McGill University.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Topan Super Surigae menyulut Pasifik

19 April 2021 Topan super mencapai intensitas ekstrem setahun lebih banyak daripada badai era satelit mana pun. Surigae tidak akan mendarat, tetapi topan yang muncul di...

Mekanisme fotoenzim kunci yang diuraikan

Kesan artis tentang katalisis enzimatik yang diusulkan dalam mekanisme fotodekarboksilase asam lemak (Sains 2021). Kredit: Damien Sorigué Pengoperasian enzim FAP, yang berguna untuk memproduksi...

DOE Mendorong Investasi A.S. yang Agresif dalam Energy Fusion

Sinar laser energi tinggi NIF berkumpul di target di tengah kamera target. Keberhasilan mendapatkan penyalaan fusi akan menjadi langkah maju yang besar dalam...

Fisikawan menciptakan bit kuantum yang dapat mencari materi gelap

Sebuah qubit (persegi panjang kecil) dipasang pada tingkat kebiruan, yang berada di atas jari untuk menunjukkan skala. Ilmuwan di Farmland Universitas Chicago menggunakan...

Ahli paleontologi memperkirakan bahwa 2,5 miliar T. rex menjelajahi Bumi selama periode Kapur

Untuk semua mereka yang terlambatKapur Menurut sebuah studi baru, jumlah total tyrannosaurus yang pernah hidup di Bumi adalah sekitar 2,5 miliar individu, di mana...

Newsletter

Subscribe to stay updated.