La fuente de fotones avanzada apoya la búsqueda de un tratamiento de anticuerpos eficaz a gran escala para el coronavirus

Newswise – Los hallazgos podrían acelerar el desarrollo de nuevos antivirales o vacunas que puedan contrarrestar las diferentes variantes del coronavirus.

Siguen surgiendo nuevas variantes del coronavirus que provocó la pandemia de COVID-19. Para combatirlo, los investigadores se esfuerzan por encontrar nuevos tratamientos que puedan atacar una amplia gama de diferentes cepas de coronavirus.

Gracias a una nueva investigación realizada en el Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE), los científicos han identificado una nueva clase de anticuerpos inyectables que pueden neutralizar muchas variantes diferentes del coronavirus. Esta investigación brinda a los científicos y las compañías farmacéuticas una oportunidad potencial para diseñar una vacuna o un medicamento antiviral que sea ampliamente efectivo con el tiempo.

Todos los coronavirus contienen proteínas específicas, llamadas proteínas de pico, que utilizan para infectar células humanas. Las propias proteínas de espiga se componen de dos componentes distintos. Los científicos llaman subunidades S1 y S2 a estos componentes proteicos interconectados.

«(Estas partes similares del coronavirus) permiten la fusión de la membrana celular, lo que permite que el virus la dañe. Si estos científicos y sus colaboradores pueden encontrar una manera de bloquear la espiral del tallo, los investigadores pueden tener las raíces de un nuevo tratamiento de amplia base». .” Michael Baker, Laboratorio Nacional de Argonne

Después de que el virus se adhiere a células específicas en el tracto respiratorio, las dos subunidades se separan y se someten a una importante reorganización estructural para ingresar a nuestras células. Los científicos han estado buscando formas de prevenir este proceso.

Si bien las vacunas desarrolladas por Moderna, Pfizer y otros se unen principalmente a la subunidad S1, la ventaja de centrarse en la subunidad S2 es que es similar entre las diferentes cepas de coronavirus. Esto permite a los investigadores enfocarse en áreas específicas en el campo para construir la base para una vacuna más activa y otros tratamientos.

En un estudio reciente, los científicos del Instituto de Investigación Scripps en California y el laboratorio de Joshua Tan en el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID), parte de los Institutos Nacionales de Salud, identificaron 55 anticuerpos que se unen a una variedad de proteínas de pico de coronavirus . . Se ha descubierto que muchos de estos también son efectivos contra el virus. Los científicos llaman a estos anticuerpos «ampliamente neutrales».

Los anticuerpos ampliamente neutralizantes se unen a una región de la subunidad S2 llamada hélice del tallo, que se encuentra en una amplia variedad de coronavirus.

“La hélice del tallo es una parte de un coronavirus que es similar en muchas cepas y está implicada en la forma en que el coronavirus infecta nuestras células”, dijo Michael Baker, biólogo estructural de Argonne. Esta parte del virus permite la fusión de la membrana celular, lo que permite que el virus la dañe. Si estos científicos y sus colaboradores pueden encontrar una manera de prevenir los DIU de tallo, los investigadores pueden tener las raíces de un nuevo tratamiento generalizado».

dijo Ian Wilson, Profesor de Biología Estructural y Presidente Hansen del Departamento de Biología Computacional y Estructural Integrativa en Scripps.

Los investigadores buscan obtener o diseñar un conjunto de anticuerpos neutralizantes que también sean de amplio espectro. Esto significa que necesitan encontrar un anticuerpo que se adhiera bien a los puntos débiles de los virus. dijo Ming Yuan, científico principal de Scripps y autor de Nerd.

Además de extraer los anticuerpos que se encuentran en los pacientes que se recuperan de la infección por coronavirus, Wilson y sus colegas diseñaron genéticamente diferentes anticuerpos en el laboratorio para mejorar qué tan bien se unen. «Después de observar todo el espectro de pacientes para evaluar los anticuerpos detectables para colocarlos en nuestro conjunto de herramientas, también podemos trabajar con colaboradores para volver al laboratorio y crear vacunas o anticuerpos mejorados», dijo Wilson.

En Argonne, los investigadores utilizaron la línea de luz GM/CA en la Fuente de fotones avanzada del laboratorio, una instalación para usuarios de la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de EE. UU., para observar las estructuras cristalinas de algunos anticuerpos con hélices de tallo.

a papel Basado en el estudio publicado en Cell Host and Microbe.

El trabajo fue financiado por la División de Investigación Interna del NIAID, los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Bill y Melinda Gates y la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía.

Acerca de la fuente de fotones avanzada

La fuente de fotones avanzados (APS) del Departamento de Energía de EE. UU. en el Laboratorio Nacional de Argonne es una de las instalaciones de fuentes de luz de rayos X más productivas del mundo. APS proporciona rayos X de alto brillo a una comunidad diversa de investigadores en ciencia de los materiales, química, física de la materia condensada, ciencias ambientales y de la vida e investigación aplicada. Estos rayos X son ideales para la exploración de estructuras y materiales biológicos; distribución elemental de estados químicos, magnéticos y electrónicos; Y una amplia gama de sistemas de ingeniería tecnológicamente importantes de pilas A los atomizadores de inyectores de combustible, todos los cuales son la base del bienestar económico, tecnológico y material de nuestra nación. Cada año, más de 5000 investigadores usan APS para producir más de 2000 publicaciones que detallan descubrimientos influyentes y resuelven biosíntesis de proteínas más críticas que los usuarios de cualquier otra instalación de investigación de fuente de luz de rayos X. Los científicos e ingenieros de APS crean tecnología que está en el corazón de los aceleradores de conducción y las fuentes de luz. Esto incluye dispositivos de entrada que producen rayos X extremadamente brillantes que los investigadores aprecian, lentes que enfocan los rayos X hasta unos pocos nanómetros, dispositivos que aumentan la forma en que los rayos X interactúan con las muestras que se estudian y software que recolecta y administra la gran cantidad de datos generados por la investigación de descubrimiento en APS.

Esta investigación utilizó los recursos de Advanced Photon Source, una instalación de usuarios del Departamento de Energía de EE. UU. operada para la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía por el Laboratorio Nacional de Argonne bajo el número de contrato DE-AC02-06CH11357.

Laboratorio Nacional de Argonne Busca encontrar soluciones a los acuciantes problemas nacionales en ciencia y tecnología. Argonne, el primer laboratorio nacional del país, lleva a cabo investigaciones científicas básicas y aplicadas innovadoras en casi todas las disciplinas científicas. Los investigadores de Argonne trabajan en estrecha colaboración con investigadores de cientos de empresas, universidades y agencias federales, estatales y municipales para ayudarlos a resolver sus problemas específicos, promover el liderazgo científico estadounidense y preparar a la nación para un futuro mejor. Con empleados de más de 60 países, Argonne está dirigida por UChicago Argonne, LLC a Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de EE. UU..

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