Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Nanobody hay còn gọi là kháng thể đơn miền, nhỏ và đơn giản hơn so với các kháng thể thông thường nhưng có tiềm năng rất lớn. Hiện tiềm năng này đang được khám phá bởi nhiều nhóm nghiên cứu nên bất kỳ nhóm nào cũng gặp khó khăn trong việc tạo ra sản phẩm nổi bật. Gần đây, các nhà nghiên cứu từ viện Göttingen, Khoa Hóa sinh học viện Max Planck (MPI) và Đại học Medical Center, khẳng định rằng họ đã phát triển các nanobody thực sự đặc biệt.

Các nanobody này có thể ngăn chặn vi rút SARS-CoV-2, nhưng đó không phải là điểm tạo nên sự đặc biệt. Nanobody do các nhà nghiên cứu khác phát triển cũng có thể làm được điều đó. Nanobody từ Göttingen trở nên khác biệt là vì chúng có thể liên kết và vô hiệu hóa vi rút tốt hơn tới 1.000 lần so với các nanobody trước đây. Theo cách nói của các nhà nghiên cứu, nanobody Göttingen cũng có thể “dung nạp các đột biến thoát miễn dịch K417N/T, E484K, N501Y và L452R được tìm thấy trong các dòng Alpha, Beta, Gamma, Epsilon, Iota và Delta/Kappa.”

Và đó chưa phải là tất cả. Các nhà nghiên cứu từ Göttingen báo cáo rằng họ đã tối ưu hóa nanobody của mình để chúng có thể ổn định và chống lại nhiệt độ khắc nghiệt. Những tính chất này cùng với việc dễ dàng sản xuất làm cho nanobody Göttingen trở thành một phương pháp chống lại COVID-19 cực kì hấp dẫn. Các phương pháp điều trị COVID-19 đang cần với số lượng lớn, ngoài ra, chúng thường phải chịu được các điều kiện vận chuyển và bảo quản kém lý tưởng.
 
Cuối cùng, các nhà nghiên cứu Göttingen phát hiện kháng thể của họ thực thi quá trình gấp tự nhiên vùng liên kết thụ thể (receptor-binding domain, RBD) của protein SARS-CoV-2 Spike trong tế bào Eshcerichia coli, nơi mà việc gấp RBD thường không thành công. Các nhà nghiên cứu gợi ý: “Nanobody có khả năng phát triển gấp như vậy cho phép đơn giản hóa quá trình sản xuất vắc xin và có thể thích ứng với các đột biến trốn thoát của vi rút.”

Tất cả những ưu điểm này đã được báo cáo trên Tạp chí EMBO trong bài “Trung hòa SARS-CoV-2 bằng các nanobody có khả năng nhận diện chủng đột biến, siêu ổn định và mạnh mẽ”. Bài báo mô tả cách thức 45 nanobody (hoặc kháng thể VHH) ngăn chặn SARS-CoV-2 được phân lập từ các thư viện miễn dịch alpaca và cách sử dụng các nanobody đơn này để tạo ra các nanobody bộ đôi và bộ ba.

Các tác giả của bài báo nêu chi tiết: “Kháng thể VHH trung hòa SARS-CoV-2 ở nồng độ hiệu quả nhất là 17–50 pM (0,2–0,7 µg/L), liên kết Spike ở trạng thái mở và đóng, đồng thời cho thấy tương tác RBD chặt chẽ thông qua X-ray và các cấu trúc cryo-EM. Các bộ ba VHH tốt nhất trung hòa ngay cả ở nồng độ 40 ng/L.”