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# Biologia # Imunologia

Anticorpos NCS.1.x: Uma Nova Esperança Contra a Gripe Aviária

Pesquisas mostram anticorpos NCS.1.x promissores pra combater surtos de gripe aviária.

Julia Lederhofer, Andrew J. Borst, Lam Nguyen, Rebecca A. Gillespie, Connor J. Williams, Emma L. Walker, Julie E. Raab, Christina Yap, Daniel Ellis, Adrian Creanga, Hyon-Xhi Tan, Thi H. T. Do, Michelle Ravichandran, Adrian B. McDermott, Valerie Le Sage, Sarah F. Andrews, Barney S. Graham, Adam K. Wheatley, Douglas S. Reed, Neil P. King, Masaru Kanekiyo

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Luta contra a Gripe Luta contra a Gripe Aviária Acentua combater ameaças da gripe aviária. Novos anticorpos mostram potencial pra
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A gripe aviária, mais conhecida como gripe das aves, é uma infecção viral que atinge principalmente pássaros, mas também pode infectar humanos e outros animais. Dentre os diferentes tipos de gripe aviária, o vírus da gripe aviária altamente patogênica (HPAI) representa a maior ameaça por causa do seu potencial para causar doenças graves e altas taxas de mortalidade. O vírus H5N1 é uma cepa notável de HPAI, e já foi associado a surtos tanto em aves quanto em humanos. Os surtos recorrentes desse vírus mostram a necessidade urgente de estarmos preparados para pandemias potenciais.

A Importância da Preparação para Pandemias

O mundo já passou por pandemias, e a emergência da gripe aviária serve como um lembrete da importância de estarmos prontos para esses eventos. Organizações de saúde e pesquisadores estão sempre buscando maneiras eficazes de combater a ameaça dos vírus HPAI. Isso inclui identificar contramedidas médicas, como vacinas e tratamentos, que possam ajudar a proteger contra esses vírus.

Uma das estratégias que estão sendo investigadas envolve o uso de Anticorpos amplamente neutralizantes (bnAbs). Anticorpos são proteínas produzidas pelo sistema imunológico que ajudam a combater infecções. No caso da gripe, os pesquisadores visam desenvolver anticorpos que possam neutralizar uma ampla gama de vírus da gripe, proporcionando assim uma proteção melhor.

O Desafio de Encontrar Anticorpos Eficazes

Na busca por anticorpos eficazes contra a gripe aviária, os pesquisadores se concentraram em partes específicas do vírus onde os anticorpos podem se ligar, chamadas epítopos. A proteína hemaglutinina (HA) na superfície do vírus é um desses alvos. Infelizmente, as primeiras tentativas de criar bnAbs que visassem a HA mostraram resultados variados, com alguns anticorpos sendo menos eficazes do que o esperado.

Um desses anticorpos, conhecido como VIR-2482, era particularmente promissor, mas não apresentou o nível de proteção esperado em um ensaio clínico. Esse revés levou os cientistas a considerar outros alvos no vírus.

Descobrindo Novos Alvos Virais

Outra proteína chave encontrada no vírus da gripe aviária é a Neuraminidase (NA). Essa proteína desempenha um papel crucial na ajuda para que o vírus se espalhe de uma célula para outra. Ao inibir a NA, os pesquisadores podem potencialmente limitar a capacidade do vírus de se replicar e causar doenças.

Vários inibidores de NA, incluindo oseltamivir e zanamivir, demonstraram eficácia contra diferentes cepas de gripe. Esses inibidores funcionam bloqueando a proteína NA, impedindo assim que o vírus saia das células infectadas. Isso fez com que os pesquisadores explorassem a potencialidade de anticorpos que atacam a proteína NA como uma forma de proporcionar proteção ampla.

A Ascensão de Anticorpos Amplamente Neutralizantes contra Neuraminidase

Estudos recentes identificaram anticorpos monoclonais que podem atacar a proteína NA. Esses anticorpos mostraram ter uma boa abrangência de atividade contra múltiplas cepas de Influenza. Por exemplo, um anticorpo monoclonal chamado 1G01 mostrou ser capaz de se ligar de forma eficaz ao local catalítico altamente conservado da NA.

Esses anticorpos não apenas bloqueiam a atividade enzimática do vírus, mas também demonstram a capacidade de proteger contra várias cepas de influenza em ambientes laboratoriais. Sua ampla reatividade significa que eles podem servir como ferramentas valiosas na luta contra a gripe sazonal e pandêmica.

O Papel do Design Computacional no Desenvolvimento de Anticorpos

Uma abordagem inovadora para melhorar a descoberta de anticorpos tem sido o uso de design computacional. Os pesquisadores criaram formas estabilizadas da proteína NA, chamadas de proteínas neuraminidase estabilizadas (sNAps). Essas sNAps mantêm uma estrutura estável que é representativa do vírus, tornando-as ideais para estudar como os anticorpos interagem com a NA.

Usando essas sNAps, os pesquisadores podem identificar e caracterizar novos anticorpos que têm o potencial de fornecer proteção contra diferentes cepas de influenza. Isso permitiu que eles identificassem um grupo de anticorpos que atacam a proteína NA de forma eficaz.

Caracterizando Novos Anticorpos

Em um esforço recente, os pesquisadores isolaram um conjunto de anticorpos conhecidos como NCS.1.x que atacam as proteínas NA do subtipo do grupo 1. Ao analisar esses anticorpos usando técnicas de imagem avançadas, eles conseguiram entender como esses anticorpos se ligam à proteína NA.

A criomicroscopia eletrônica revelou que dois desses anticorpos, NCS.1 e NCS.1.1, se ligam a um local conservado na proteína NA. Essa ligação envolve uma interação específica facilitada por moléculas de água, que ajudam a estabilizar as conexões entre os anticorpos e a proteína viral.

Essas interações se mostraram semelhantes a como o vírus se liga ao seu substrato natural, o ácido siálico. Essa imitação é uma manobra inteligente que permite que os anticorpos "enganem" o vírus e impeçam seu funcionamento adequado.

A Ampla Reatividade dos Anticorpos NCS.1.x

Os anticorpos NCS.1.x mostraram uma abrangente capacidade de reconhecer diferentes proteínas NA. Eles não apenas foram eficazes contra o subtipo N1, mas também demonstraram alguma reatividade a outros subtipos como N2 e até cepas da influenza B. Essa ampla reatividade sugere que esses anticorpos poderiam ser desenvolvidos em tratamentos eficazes contra uma variedade de vírus da gripe.

Testando a Funcionalidade dos Anticorpos no Laboratório

Depois que os pesquisadores identificaram e caracterizaram os anticorpos NCS.1.x, eles precisavam avaliar o quão bem esses anticorpos funcionavam em ambientes laboratoriais. Eles realizaram vários testes para avaliar a capacidade desses anticorpos de inibir a atividade das proteínas NA.

Um dos métodos usados foi o ensaio de inibição da replicação da influenza baseado em NA (IRINA). Esse ensaio mede quão bem os anticorpos bloqueiam a atividade da NA na superfície das células infectadas. Os anticorpos NCS.1.x mostraram uma atividade robusta contra os vírus H1N1 e H5N1, apoiando a ideia de que eles poderiam servir como agentes terapêuticos eficazes.

Além do IRINA, os pesquisadores utilizaram outro ensaio chamado ensaio de lectina ligado a enzimas (ELLA) para avaliar ainda mais as capacidades dos anticorpos. Esse ensaio testa se os anticorpos conseguem impedir a NA de cleavar o ácido siálico de uma glicoproteína sialilada. Novamente, os anticorpos NCS.1.x tiveram um bom desempenho, demonstrando seu potencial para ação antiviral eficaz.

Testes In Vivo de Anticorpos em Camundongos

Depois de mostrar promessa no laboratório, o próximo passo foi avaliar a eficácia dos anticorpos NCS.1.x em organismos vivos, especificamente em camundongos. Os pesquisadores administraram os anticorpos aos camundongos antes de infectá-los com várias cepas de influenza.

Os resultados foram encorajadores. Os anticorpos NCS.1.x forneceram excelente proteção contra H1N1, com os camundongos apresentando mínima perda de peso e taxas de sobrevivência comparáveis a anticorpos de controle positivo. No caso das cepas de influenza B e H5N1, os anticorpos NCS.1.x também proporcionaram uma proteção significativa, ilustrando seu potencial como agentes terapêuticos.

O Potencial dos Anticorpos NCS.1.x no Combate a Surtos de H5N1

Dada a preocupação global contínua em relação aos surtos de H5N1, a eficácia dos anticorpos NCS.1.x contra essa cepa é particularmente notável. Os pesquisadores testaram esses anticorpos contra vírus H5N1 recentes de casos humanos e descobriram que proporcionaram inibição e proteção eficazes em ambientes laboratoriais.

Isso sugere que os anticorpos NCS.1.x podem desempenhar um papel crucial no controle de surtos futuros de H5N1 e na prevenção da propagação de cepas altamente patogênicas. A capacidade desses anticorpos de agir contra vírus tão perigosos pode ser um grande trunfo no arsenal de saúde global.

Implicações para o Tratamento Futuro da Influenza

As descobertas em torno dos anticorpos NCS.1.x e suas potenciais aplicações têm implicações importantes para futuros tratamentos contra a gripe. Sua ampla reatividade e fortes capacidades protetivas indicam que esses anticorpos poderiam ser desenvolvidos em terapias eficazes para populações de alto risco, especialmente durante surtos de cepas severas do vírus.

O desenvolvimento de anticorpos que visem tanto as proteínas HA quanto NA poderia oferecer uma abordagem dupla para a prevenção da gripe. Tais estratégias podem ajudar a mitigar os riscos associados à rápida evolução viral e ao surgimento de cepas resistentes.

Conclusão

Em resumo, a pesquisa contínua sobre a gripe aviária e o desenvolvimento de anticorpos eficazes destacam a importância de estarmos preparados para possíveis pandemias. Os anticorpos NCS.1.x, com sua capacidade de atacar efetivamente a proteína NA, representam uma avenida promissora para a prevenção e tratamento da gripe.

À medida que os pesquisadores continuam a explorar e expandir nosso entendimento sobre esses anticorpos, o potencial para estratégias eficazes de vacinação e terapêuticas se torna cada vez mais claro. Com vigilância e inovação contínuas, a comunidade de saúde global pode trabalhar em direção a um futuro onde as ameaças impostas pela influenza sejam melhor gerenciadas, mantendo tanto as pessoas quanto as aves protegidas.

E lembrem-se, galera, quando se trata de vírus, prevenção é sempre melhor do que cura. Assim como evitar aquele buffet duvidoso em um restaurante de caranguejo à vontade! Fiquem seguros, saudáveis e continuem lavando as mãos!

Fonte original

Título: Structural Convergence and Water-Mediated Substrate Mimicry Enable Broad Neuraminidase Inhibition by Human Antibodies

Resumo: Influenza has been responsible for multiple global pandemics and seasonal epidemics and claimed millions of lives. The imminent threat of a panzootic outbreak of avian influenza H5N1 virus underscores the urgent need for pandemic preparedness and effective countermeasures, including monoclonal antibodies (mAbs). Here, we characterize human mAbs that target the highly conserved catalytic site of viral neuraminidase (NA), termed NCS mAbs, and the molecular basis of their broad specificity. Cross-reactive NA-specific B cells were isolated by using stabilized NA probes of non-circulating subtypes. We found that NCS mAbs recognized multiple NAs of influenza A as well as influenza B NAs and conferred prophylactic protections in mice against H1N1, H5N1, and influenza B viruses. Cryo-electron microscopy structures of two NCS mAbs revealed that they rely on structural mimicry of sialic acid, the substrate of NA, by coordinating not only amino acid side chains but also water molecules, enabling inhibition of NA activity across multiple influenza A and B viruses, including avian influenza H5N1 clade 2.3.4.4b viruses. Our results provide a molecular basis for the broad reactivity and inhibitory activity of NCS mAbs targeting the catalytic site of NA through substrate mimicry.

Autores: Julia Lederhofer, Andrew J. Borst, Lam Nguyen, Rebecca A. Gillespie, Connor J. Williams, Emma L. Walker, Julie E. Raab, Christina Yap, Daniel Ellis, Adrian Creanga, Hyon-Xhi Tan, Thi H. T. Do, Michelle Ravichandran, Adrian B. McDermott, Valerie Le Sage, Sarah F. Andrews, Barney S. Graham, Adam K. Wheatley, Douglas S. Reed, Neil P. King, Masaru Kanekiyo

Última atualização: 2024-12-03 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.27.625426

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.27.625426.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

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