治疗COVID-19:蛋白质工程方法可以加速药物发现

发现和设计具有适合治疗从癌症到COVID-19等人类疾病的特性的纳米体是一个费时费力的过程。

为此，密歇根大学的研究人员发现了一种简单的方法，可以识别具有药物性质的纳米体，适用于预防SARS-CoV-2感染。他们通过生成纳米体来证明这种方法，这种纳米体比从受感染患者中分离出的抗体和从免疫动物中分离出的纳米体更有效地中和了SARS-CoV-2病毒。

纳米体是小的抗体片段，它们与目标分子强烈结合并阻断其功能。化学工程博士候选人Jennifer Zupancic和化学工程博士候选人Alec Desai说，目前，抗体和纳米体的发现包括选择初始先导抗体候选，然后进行时间和劳动密集型的修改，使其适合于治疗应用。这项研究发表在《细胞化学生物学》杂志上。

Zupancic说:“这种方法的一个关键优势，无论是在应对流行病方面，还是在更普遍的纳米体开发方面，都是能够比现有方法更快地选择强结合的纳米体。”

“这一意想不到的发现似乎是解决该领域长期挑战的关键一步，即快速简单地生成高亲和剂(强结合剂)，如纳米体，而不需要广泛的筛选和优化，”他说彼得Tessier他是制药科学和化学工程Albert M. Mattocks教授，资深作者。他也是密歇根大学的一员Biointerfaces研究所，

纳米体和抗体通过被称为互补决定区域的多个灵活的结合环与它们的目标结合。Zupancic说，研究人员发现，来自不同铅纳米体的一个或多个单独的结合环可以结合成具有改进性能的单个纳米体突变体。这个过程被称为互补决定区域交换。

她说:“CDR交换过程导致我们最初开始修改的纳米体发生了重大变化。”“令我们惊讶的是，如此巨大的变化不仅没有阻碍纳米体结合和中和SARS-CoV-2病毒的能力，而且实际上极大地改善了它。”

研究人员偶然发现了这种方法，但发现并报告说，这种技术很简单，可以系统地执行。

一般来说，批准的抗体药物必须表现出类似药物的特性，包括高稳定性、特异性和溶解性，并且还必须与它们的靶标强结合。通常，这些特性之间存在权衡，这阻碍了治疗性抗体的开发。

她说:“然而，我们观察到我们的纳米体具有类似药物的特性，也能强烈结合并中和SARS-CoV-2病毒。”

这种新方法很可能被用于开发纳米体来对抗其他病毒和疾病目标。Zupancic说，这项工作目前正在实验室进行。

参考:朱普西奇，王志强，王志强，等。利用cdr交换诱变技术定向进化抗SARS-CoV-2的强中和纳米体。细胞化学。医学杂志。2021.doi:10.1016 / j.chembiol.2021.05.019

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