アルパカ由来の抗ウイルス剤がSARS-CoV-2を中和

カロリンスカ大学病院とケープタウン大学の研究者らは、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）のスパイクたんぱく質を標的とし、ウイルスを強力に中和する抗体フラグメントを特定しました。

アルパカに由来するTy1という分子は、SARS-CoV-2が細胞に感染するときに結合する宿主細胞受容体であるアンジオテンシン変換酵素2（ACE2）との相互作用を防ぐ方法でスパイクタンパク質の受容体結合ドメイン（RBD）を標的とする単一ドメイン抗体フラグメント（ナノボディ）です。

「私たちは、Ty1は、RBDがその宿主細胞受容体ACE2に結合するのを妨ぎ、それにより、SARS-CoV-2ビリオンが細胞に付着するのを防ぐということを示した、構造的および機構的な洞察を提供しています。」

カロリンスカ大学病院のジェラルド・マシナニー氏と同僚は記しています。

研究者らは、ナノボディの結合能力と中和能力の特徴付けが、これまでに報告された最も強力なSARS-CoV-2特異的ナノボディであることを示したと述べています。

彼らはまた、重要なこととして、Ty1は細菌で非常に高い収率で容易に生産され、費用対効果が高く拡張可能な『SARS-CoV-2抗ウイルス剤』としてのその優れた可能性を示しています。

SARS-CoV-2が中国の武漢で2019年に発生したコロナウイルス病（COVID-19）の原因として浮上して以来、これまでに659万人以上が感染し、現在までに約40万人が亡くなっており、パンデミック状態となっています。

世界保健機関は世界的な公衆衛生緊急事態をパンデミックと宣言し、科学者たちは24時間体制でワクチンを開発しています。

ワクチンは少なくとも1年間は利用できない可能性があるため、研究者は効果的な抗ウイルス薬の開発も急いでいます。

マシナニー氏と彼のチームによると、これまでの進歩は目覚しいものですが、後期臨床試験に到達した薬物はまだありません。

抗ウイルス療法または抗体療法が利用可能となった場合、リスクのある個人を保護し、まだ感染していない人をより安全な状態にし、ロックダウンの出口へ導くことができます。

ACE2に結合するスパイクたんぱく質の一部として、RBDはSARS-CoV-2を中和する魅力的な標的であり、この領域をターゲットとする多くの従来のモノクローナル抗体は、病気から回復した患者からすでに分離されています。

しかし、マシナニー氏と同僚は、ラクダ科動物由来のナノボディはこれらの従来の薬剤に比べていくつかの利点があると言います。

それらははるかに小さいですが、類似の親和性と特異性を持っているため、クローン化、表現、操作がはるかに簡単なのです。

「さらに、それらは細菌に容易に、しかも大量に発現され、高い熱安定性と溶解性を示すため、容易に拡張が可能で非常に費用対効果が高くなります。」

と研究チームは述べています。

さらに、これらのラクダ科動物由来のナノボディは、すでに利用できるプロトコルを使用して、簡単にヒトへ適用化することができます。

マシナニー氏と彼チームは、アルパカ由来のTy1ナノボディがSARS-CoV-2スパイクタンパク質上のRBDに高い親和性で結合し、ウイルスを強力に中和することを示しました。

RBDへのナノボディのこの結合は、ACE2との相互作用を中断するため、研究者らは、ウイルスを中和する原因はこの干渉であると判断しました。

研究者らは、スパイクたんぱく質上のRBDの2つの形態、ACE2が1つのRBDにアクセスできるが、他の2つのRBDにはアクセスできない構成と、ACE2が3つの形態すべてにアクセスできる別の構成が、安定化されたトリマーで以前に観察されたと言います。

研究者は、Ty1を組換えで大量に生産する能力は、ナノボディをSARS-CoV-2に対して、広く利用することが可能でコストが低い、理想的な拡張可能な抗ウイルス剤の候補としているとも付け加えています。

さらに、「アミノ酸配列を提供することでこのように直接搾取することが奨励されます。」

とマシナニー氏らは述べています。

「私たちの研究に基づいて、Ty1が抗ウイルス療法の候補として調査されることを願っています。」

と彼らは結論付けています。

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