โมเลกุลที่ได้จากแลมจะกำหนดเป้าหมายเป็นสายพันธุ์แฝงของ HIV

ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัย Georgia State ได้พัฒนาโมเลกุลขนาดเล็กแต่ทรงพลังที่สามารถกำหนดเป้าหมายที่เชื้อ HIV แฝงได้ แหล่งที่มาคือยีนแอนติบอดีจากดีเอ็นเอของลามะ

การศึกษาดังกล่าวซึ่งนำโดยรองศาสตราจารย์ด้านชีววิทยา เจี้ยนเหลียง ซู ใช้นาโนบอดีที่ได้จากลามะในการทำให้ไวรัสเอชไอวี-1 ซึ่งเป็นไวรัสที่พบได้บ่อยที่สุดหลายสายพันธุ์เป็นกลางได้อย่างกว้างขวาง การวิจัยครั้งใหม่ของทีมวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสารAdvanced Science

“ไวรัสนี้พบวิธีที่จะหลบเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกันของเราได้ แอนติบอดีปกติจะมีขนาดใหญ่ ดังนั้นจึงยากต่อการค้นหาและโจมตีพื้นผิวของไวรัส แอนติบอดีชนิดใหม่นี้อาจทำให้ไวรัสเข้าถึงได้ง่ายขึ้น” เจียงเหลียง ซู ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐจอร์เจียกล่าว

นักวิทยาศาสตร์ที่แสวงหาการรักษาและป้องกัน HIV ที่มีประสิทธิภาพได้ทำงานกับสัตว์ในตระกูลอูฐ เช่น ลามะ มานานประมาณ 15 ปีแล้ว เนื่องจากรูปร่างและลักษณะของแอนติบอดีทำให้สัตว์เหล่านี้มีความยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพมากขึ้นในการระบุและกำจัดวัตถุแปลกปลอม เช่น ไวรัส HIV

งานวิจัยใหม่นี้เสนอวิธีการที่สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้อย่างกว้างขวางเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของนาโนบอดี นาโนบอดีคือชิ้นส่วนแอนติบอดีที่ออกแบบขึ้นให้มีขนาดประมาณหนึ่งในสิบของแอนติบอดีทั่วไป นาโนบอดีทำมาจากแอนติบอดีที่มีห่วงโซ่หนักรูปตัว Y ที่มีความยืดหยุ่น ซึ่งประกอบด้วยห่วงโซ่หนักสองห่วงโซ่ ซึ่งสามารถต่อสู้กับไวรัสบางชนิดได้ดีกว่าแอนติบอดีห่วงโซ่เบาทั่วไป

นาโนบอดีถูกสร้างขึ้นจากแอนติบอดีที่มีความยืดหยุ่นรูปตัว Y ซึ่งประกอบด้วยเปปไทด์สายหนัก ซึ่งอาจมีประสิทธิภาพมากกว่าในการต่อสู้กับไวรัสบางชนิด

ในการศึกษา นักวิทยาศาสตร์ได้ฉีดโปรตีนที่ออกแบบมาเป็นพิเศษให้กับลามะ ซึ่งนำไปสู่การผลิตนาโนบอดีที่มีฤทธิ์เป็นกลาง จากนั้น Jiangliang Xu และทีมของเขาได้ระบุนาโนบอดีที่สามารถกำหนดเป้าหมายไปยังบริเวณที่อ่อนแอของไวรัสได้ เมื่อทีมสร้างนาโนบอดีแบบเรียงกันสามชั้น (โดยทำซ้ำส่วนสั้นๆ ของดีเอ็นเอ) นาโนบอดีที่ได้ก็จะมีประสิทธิภาพอย่างน่าทึ่ง โดยสามารถต่อต้านเชื้อ HIV-1 สายพันธุ์ต่างๆ ได้ถึง 96 เปอร์เซ็นต์

การวิเคราะห์เพิ่มเติมเผยให้เห็นว่านาโนบอดีเหล่านี้เลียนแบบการรับรู้ของตัวรับ CD4 ซึ่งเป็นตัวการสำคัญในการติดเชื้อ HIV เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ นาโนบอดีจึงถูกจับคู่กับแอนติบอดีที่เป็นกลางในวงกว้าง (bNAb) ส่งผลให้ได้แอนติบอดีชนิดใหม่ที่มีความสามารถในการเป็นกลางที่ไม่เคยมีมาก่อน

Jiangliang Xu กล่าวว่า “แทนที่จะพัฒนาแอนติบอดีแบบค็อกเทล ตอนนี้เราสามารถสร้างโมเลกุลเดี่ยวที่สามารถทำให้เชื้อ HIV เป็นกลางได้ เรากำลังทำงานกับนาโนบอดีที่สามารถทำให้เชื้อ HIV ที่หมุนเวียนอยู่มากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์เป็นกลางได้ และเมื่อเราผสมเข้ากับ bNAb อื่นที่สามารถทำให้เชื้อ HIV เป็นกลางได้ประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์เช่นกัน พวกมันสามารถทำให้เชื้อ HIV เป็นกลางได้เกือบ 100 เปอร์เซ็นต์”

Jianliang Xu เริ่มการวิจัยนี้ที่ศูนย์วิจัยวัคซีนของสถาบันสุขภาพแห่งชาติในเบเธสดา รัฐแมริแลนด์ โดยเขาทำงานร่วมกับทีมนักวิทยาศาสตร์มากกว่า 30 คน ทีมดังกล่าวมี Peter Kwong ศาสตราจารย์ด้านชีวเคมีและชีวฟิสิกส์โมเลกุลที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียและผู้เขียนร่วมของการศึกษานี้ ตั้งแต่ Jianliang Xu มาถึงมหาวิทยาลัย Georgia State ในปี 2023 เขาก็ได้ทำหน้าที่เป็นที่ปรึกษาให้กับ Peyton Chan นักศึกษาปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัย Georgia State พวกเขากำลังทำงานร่วมกันเพื่อขยายแนวทางการรักษาที่มีศักยภาพเหล่านี้

ชานกล่าวว่าเธอรู้สึกตื่นเต้นกับโอกาสในการทำวิจัยเชิงนวัตกรรม

“นาโนบอดีเหล่านี้เป็นแอนติบอดีที่มีฤทธิ์เป็นกลางที่ดีที่สุดและทรงประสิทธิภาพที่สุดในปัจจุบัน ซึ่งผมคิดว่าเป็นอนาคตที่สดใสสำหรับการบำบัดเอชไอวีและการวิจัยแอนติบอดี” ชานกล่าว “ผมหวังว่าสักวันหนึ่งนาโนบอดีเหล่านี้จะได้รับการอนุมัติให้ใช้ในการรักษาเอชไอวี”

ความพยายามในอนาคตจะมุ่งเน้นไปที่การรวมนาโนบอดีของลามะเข้ากับ bNAb อื่นๆ ที่มีอยู่ เพื่อพิจารณาว่าการรวมกันเหล่านี้บางส่วนสามารถบรรลุการทำให้เป็นกลาง 100 เปอร์เซ็นต์ และนำเสนอทางเลือกการรักษาใหม่ๆ ในการต่อสู้กับ HIV ได้หรือไม่ ตามที่ Jiangliang Xu กล่าว