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从它身上找到解法,骆马“冬天”给人类对抗病毒的秘密武器

2024-11-28 224


全球因 COVID-19(武汉肺炎)的关系,死亡人数直线上升同时,各国研究人员也在疯狂寻找能抵抗新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的抗体,而一只生活在比利时农场的骆马“冬天”,或许可以成为人类的秘密武器。

今年 4 岁、住在比利时农场

今年 4 岁的骆马“冬天”(Winter)有巧克力色毛发、长长眼睫毛和修长四肢,她和另外 130 只骆马与羊驼住在比利时一座农场,这座农场由根特大学(Ghent University)负责管理。

对抗 SARS 和 MERS 病毒

对研究人员来说,“冬天”的存在至关重要,他们已从“冬天”的血液找到对抗引发 SARS 的病毒 SARS-CoV-1,以及引发 MERS 的病毒 MERS-CoV 的抗体。面对来势汹汹、造成全球束手无策的新型冠状病毒,“冬天”拥有的抗体或许能帮忙。

▲ 奔驰的巧克力色骆马,就是最新抗体研究的主角“冬天”。

真的有效!让病毒无法感染宿主细胞

5 月 5 日,全球生命科学权威期刊《细胞》刊载一份研究,内容写到从冬天血液取得的抗体,经过特殊处理后,真能有效和造成 COVID-19 新型冠状病毒表面的棘突蛋白结合,避免病毒蛋白与人类细胞表面的受体结合,让病毒无法感染宿主。

研究共同作者、美国德州大学奥斯汀分校分子生物学助理教授麦克莱伦(Jason McLellan)说:“这是第一个人们发现能中和新型冠状病毒的抗体。”

骆马的两种抗体

研究人员解释,骆马的免疫系统和人类不太一样,骆马可制造两种不同抗体:其中一种大小和人类抗体相似,另外一种大小只有前一种四分之一大,这种小抗体称为“奈米抗体”(nanobodies),可将它雾化后用在吸入器。

“奈米抗体”可进入感染位置

换言之,“奈米抗体”可进入新型冠状病毒棘突蛋白细小的缝隙,这点人类抗体做不到。因此,“奈米抗体”在中和新型冠状病毒扮演关键角色。在麦克莱伦教授实验室工作的研究生、同时也是研究共同作者的拉普(Daniel Wrapp)表示:“呼吸道病原体的药物,体积小这点让它们(奈米抗体)很有趣,因为你可以真的把药送到感染的位置。”

容易操纵且稳定

此外,研究共同作者、比利时根特大学分子病毒学家塞伦斯博士(Dr. Xavier Saelens)表示,骆马的抗体还有个优点,就是容易操纵,可与其他抗体链接或融合,且这么做后还能保持稳定。

鲨鱼也有,但它没骆马可爱

除了骆马,鲨鱼的血液其实也有类似的小型抗体,但是拉普表示:“它们不是很好的实验对象,而且没有比骆马可爱。”

容易驯化,但讨厌你会吐口水

塞伦斯博士则说,骆马容易驯化,且与其他同属骆驼科的动物相比,没那么固执。但是,“如果它们不喜欢你,还是会吐你口水。”

▲ 美国威斯康辛州的首府麦迪逊,一名反对州-延长封锁令的男子,打算遥控自制新型冠状病毒模型抗议。(Source:达志影像)

其实……并不一定要“冬天”

其实,研究人员并非为了新型冠状病毒才找上骆马,也不是非得要“冬天”不可,只不过他们从 2016 年就开始研究“冬天”身上的小型抗体罢了。

分离出名为 VHH-72 的抗体

过去,他们把 SARS-CoV-1 的棘突蛋白和 MERS-CoV 的棘突蛋白注射到“冬天”体内,然后检测“冬天”的血液,并分离出抗体。研究人员分离出名为 VHH-72 的抗体,可与 SARS-CoV-1 的棘突蛋白紧密结合,避免病毒感染细胞。

▲ 扫描电子显微镜下,可以看到遭新型冠状病毒(黄色颗粒)感染的细胞(红色)。这张照片来自美国国家过敏和传染病研究所(NIAID)位于马里兰州迪特里克堡(Fort Detrick)的综合研究设施(Integrated Research Facility,IRF)。(Source:达志影像)

没想到还真的可以

今年 1 月,当新型冠状病毒成为全球头条时,研究人员马上联想到,或许能够抵抗 SARS-CoV-1 的抗体 VHH-72 也能阻挡新型冠状病毒。结果,VHH-72 的确可以和 SARS-CoV-2 的棘突蛋白结合,虽然没有那么紧密,不过已经让研究人员确定研究方向。

本来以为是个小计划

从 2016 年就开始参与骆马研究的比利时根特大学医学生物科技博士后研究人员德佛利格(Dorien De Vlieger)回想,当时她正在开发对抗 A 型流感病毒的药物,结果塞伦斯博士问她愿不愿意帮忙分离骆马针对冠状病毒的抗体。

“我以为这是个小计划,现在看来这个计划带来的科学影响超乎预期大。病毒有多难以预料这点很惊人。”德佛利格说。

▲ 画面中央、全身巧克力色的就是“冬天”。

进行人体实验前,先拿仓鼠来做

现在,研究人员准备用仓鼠当临床前研究实验体,希望开发出适当的治疗方法对抗新型冠状病毒。毕竟,疫苗出来可能还要一段很长的时间。

抗体比疫苗快得多

麦可莱伦助理教授表示:“疫苗要在遭到感染的前一两个月就要注射,这样才能提供保护。但是抗体疗法不同,你直接给某人保护抗体,某人在治疗后立刻就会受保护。此外,抗体也可治疗已染病的患者,减轻疾病的严重性。”对长辈和医护人员来说,抗体疗法尤其有用。

如果真的成功……

无论如何,塞伦斯博士表示:“要将这一切应用到临床还有好多工作要做,如果真能发挥功效,那么‘冬天’值得一座雕像。”

  • HUNT FOR COVID-19 TREATMENT LEADS TO WINTER THE LLAMA
  • The urgent quest for a coronavirus treatment involves door-to-door blood collection and a llama named Winter
  • Hoping Llamas Will Become Coronavirus Heroes

(本文由 地球图辑队 授权转载;首图来源:Flickr/Sara Löwgren CC BY 2.0)

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