Kháng thể nano mới (màu xanh trắng) bám vào với miền liên kết thụ thể trên gai protein của nCoV. Ảnh: Hiệp hội Max Planck.
Các nhà khoa học ở Viện Max Planck (MPI) về Hóa học sinh lý tại Göttingen, Đức và Trung tâm y tế Đại học Göttingen (UMG) phát triển kháng thể siêu nhỏ (còn gọi là kháng thể VHH hoặc kháng thể nano) quy tụ tất cả đặc điểm cần thiết ở một loại thuốc hiệu quả để điều trị Covid-19.
"Lần đầu tiên có kháng thể kết hợp độ ổn định cao và hiệu quả vượt trội đối với nCoV và các biến chủng Alpha, Beta, Gamma, và Delta mutants", Dirk Görlich, giám đốc MPI, nhấn mạnh.
Thoạt nhìn, VHH hầu như không có gì khác biệt với kháng thể nano chống nCoV do các phòng thí nghiệm khác phát triển trước đó. Tất cả chúng đều nhằm vào phần quan trọng trên gai protein của nCoV, miền liên kết thụ thể mà virus dùng để xâm nhập tế bào chủ. Kháng thể nano chặn vùng liên kết này, từ đó ngăn virus lây nhiễm tế bào.
Nhưng điểm khác biệt là VHH có thể chịu nhiệt độ lên tới 95 độ C mà không ảnh hưởng tới chức năng hoặc ngưng kết. Chúng có thể duy trì hoạt động trong thời gian đủ dài để phát huy hiệu quả. Tính chất này giúp VHH dễ sản xuất, xử lý và lưu trữ hơn, theo giáo sư Matthias Dobbelstein, giám đốc Viện ung thư phân tử của UMG.
Đặc biệt VHH liên kết với gai protein chặt hơn 1.000 lần so với những kháng thể nano trước đây. Chúng cũng bám tốt vào miền liên kết thụ thể của biến chủng Alpha, Beta, Gamma, và Delta. Dobbelstein cho biết loại kháng thể nano này có thể phù hợp để sử dụng ở dạng hít, qua đó trực tiếp vô hiệu hóa virus ở đường hô hấp. Ngoài ra, nhờ kích thước nhỏ, chúng có thể xuyên qua các mô, ngăn chặn virus lan rộng hơn ở khu vực lây nhiễm.
Khả năng liên kết càng mạnh hơn khi nhóm nghiên cứu tạo ra cụm 3 kháng thể giống nhau theo hình đối xứng của gai protein, gồm 3 khối xây dựng giống nhau với 3 miền liên kết. Bộ ba kháng thể sẽ không nhả gai protein và vô hiệu hóa virus tốt gấp 30.000 lần kháng thể nano đơn lẻ. Kích thước của bộ ba lớn hơn cũng gây khó khăn cho quá trình đào thải qua thận. Do đó, chúng sẽ ở lại trong cơ thể lâu hơn, hứa hẹn hiệu quả điều trị lâu dài hơn.
Để sản xuất kháng thể nano điều trị nCoV, nhóm nghiên cứu tạo miễn dịch cho 3 con lạc đà alpaca tên Britta, Nora và Xenia từ đàn lạc đà ở MPI bằng một phần gai protein của nCoV. Sau khi chúng tạo ra kháng thể, họ lấy mẫu máu từ những con vật, xử lý các bước tiếp theo với sự hỗ trợ của enzyme, vi khuẩn, thực khuẩn thể và men.
Nhóm nghiên cứu tách được khoảng một tỷ mẫu kháng thể từ máu lạc đà. Sau đó, lựa chọn những kháng thể nano tốt nhất và kiểm tra khả năng ngăn chặn virus nhân lên tốt tới mức nào ở tế bào nuôi trong phòng thí nghiệm.
Kết quả thử nghiệm trên lạc đà cho thấy dù chúng được tiêm protein hình gai của virus gốc nhưng hệ miễn dịch của chúng cũng sản sinh kháng thể hiệu quả với nhiều biến chủng khác nhau.
Hiện các nhà nghiên cứu chuẩn bị đưa kháng thể nano mới vào điều trị. "Chúng tôi muốn thử nghiệm càng sớm càng tốt để sử dụng an toàn như một loại thuốc có lợi cho những bệnh nhân ốm nặng, người chưa tiêm vaccine hoặc chưa thể tạo miễn dịch hiệu quả", Dobbelstein chia sẻ.
An Khang (Theo Phys.org)