由于長(cháng)相喜人,羊駝在網(wǎng)絡(luò )上曾一度被稱(chēng)為“神獸”。這當然有戲謔和調侃的成分在,但從科學(xué)的角度講,羊駝的確是一種神奇的動(dòng)物。最近,頂尖學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)表了一篇關(guān)于羊駝的論文——來(lái)自美國Scripps研究所的科學(xué)家們利用大羊駝的抗體,開(kāi)發(fā)出一種全新的流感**。它有望將所有流感病毒類(lèi)型給一網(wǎng)打盡!
來(lái)自神獸的神奇抗體
在生物學(xué)研究中,大羊駝是備受免疫學(xué)家們關(guān)注的“寵兒”,這是因為它們體內可以產(chǎn)生一類(lèi)獨特的抗體:包括人類(lèi)在內,許多生物的抗體是一種四鏈結構,這包括了兩條重鏈和兩條輕鏈。而大羊駝、羊駝、以及它們的表親駱駝,體內的一種抗體分子竟然不含輕鏈!
這有什么好處呢?很明顯,從尺寸上看,來(lái)自神獸的抗體比人體內的抗體更小。但這些抗體結構雖簡(jiǎn)單,卻也能像傳統抗體一樣與抗原靶標緊密結合。而且它們還可以發(fā)揮個(gè)頭小的優(yōu)勢,識別病毒表面更小、更隱蔽的結合位點(diǎn)。
這些小而強大的抗體還可以往身上安裝多個(gè)結構域,結合不同靶標上的不同位點(diǎn),起到“一個(gè)抗體就是一支軍隊”的效果。這也讓科學(xué)家們開(kāi)始探索利用神獸抗體治療疾病的可能。
全能流感**的誕生
在這項研究中,科學(xué)家們所針對的疾病是流感。作為一種全球性的疾病,每年它都會(huì )給人類(lèi)帶來(lái)威脅,而世界衛生組織也推薦通過(guò)每年接種**,對此進(jìn)行預防。為什么要每年進(jìn)行接種呢?這是因為流感病毒易于變異,每年的病毒株類(lèi)型都各不相同。要是有針對所有病毒類(lèi)型的萬(wàn)能流感**,那該有多好。
“像流感病毒這樣具有高度變異性的病原體,要想廣泛覆蓋多種類(lèi)型,大羊駝抗體的多特異性正是關(guān)鍵所在。”Scripss研究所的結構生物學(xué)教授Ian Wilson介紹。
為了獲得這種萬(wàn)能抗體,研究人員們首先給大羊駝注射了一種流感**,其中含有三種不同的流感病毒,以及另外兩種病毒的表面蛋白血凝素。接種之后,他們成功從大羊駝的血液里獲得了四種小型抗體,每一種都能中和多個(gè)流感病毒類(lèi)型。
在此基礎上,研究團隊又成功設計出一種“四合一”基因,這種基因表達出的蛋白質(zhì)是一種“四合一”抗體,成功將這四種小抗體的結構域組合在了一起。體外實(shí)驗驗證,60多種流感病毒(既有甲流也有乙流),都可以被這種四合一抗體中和!
連打針都不用?
接下來(lái),研究人員們開(kāi)始考慮抗體的遞送問(wèn)題。理論上講,這些抗體本身就已經(jīng)具有預防流感的效果。為了起到更好的效果,研究人員們決定另辟蹊徑,用基因療法中的常用方式,使用病毒載體,把設計好的目的基因直接導入患者細胞,生成相應的抗體分子,抵抗病毒。
鑒于上呼吸道是最容易受流感病毒侵襲的部位,研究團隊嘗試了鼻腔噴霧的方式,使上呼吸道細胞表達抗體。在小鼠實(shí)驗中,研究人員們發(fā)現,通過(guò)把帶有抗體基因的病毒載體噴入小鼠鼻腔,不僅可以成功抵抗多種流感病毒,起效還非???!在短短兩三天內,就可以起到保護作用。
需要注意的是,盡管這種來(lái)自神獸的抗體在動(dòng)物實(shí)驗中,顯示出同時(shí)預防甲型和乙型流感的巨大潛力,但要將其推向人體,后續必須進(jìn)行更多的試驗,并且需要通過(guò)人體臨床驗證。
但我們有理由保持樂(lè )觀(guān)。今年,首款來(lái)自駝類(lèi)動(dòng)物的“納米抗體”已經(jīng)在歐洲獲批上市,也有望在明年獲得美國FDA的批準。我們期待來(lái)自神獸的抗體能夠在未來(lái)給我們帶來(lái)更多驚喜!
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