درمان جدید بالقوه برای COVID-19 از گیاهان ساخته شده است

ویروس‌ها، از جمله SARS-CoV-2، از زرادخانه گسترده‌ای برای کمک به فرار هوشمندانه از سیستم ایمنی، تکثیر و ایجاد بیماری استفاده می‌کنند. در میان سلاح های مهیب آنها، توانایی جهش بی وقفه، ایجاد انواع جدیدی است که دفاع طبیعی یا ناشی از واکسن بدن نمی تواند با آنها مبارزه کند.

در تحقیقات جدید، شاون چن، محقق مرکز طراحی زیستی دانشگاه ایالتی آریزونا برای ایمونوتراپی، واکسن‌ها و ویروس‌درمانی و دانشکده علوم زیستی، یک درمان نوآورانه برای COVID-19 را توصیف می‌کند. روش برجسته‌شده در این مطالعه از بیان گذرا در گیاهان تنباکو برای توسعه و تولید یک آنتی‌بادی مونوکلونال یا mAb استفاده می‌کند.

مزیت حیاتی این درمان این است که ممکن است در برابر COVID-19 محافظت کند، حتی زمانی که ویروس تلاش می کند از طریق جهش از تشخیص ایمنی فرار کند. ویروس کرونای جدید SARS CoV-2 مسئول همه گیری جهانی COVID-19 است. شکل جدیدی از آنتی بادی مونوکلونال درمانی برای درمان این بیماری در یک مطالعه جدید شرح داده شده است که روی جلد مجله زیست شناسی گیاهی قرار گرفته است.

این درمان می‌تواند به‌ویژه برای بیماران مسن و افرادی با سیستم ایمنی ضعیف که در برابر SARS-CoV-2 و انواع اضطراری آن بسیار آسیب‌پذیر هستند، مفید باشد. درمان جدید همچنین می تواند به درمان های موجود برای COVID-19 اضافه شود و محافظت از آنها را به طور قابل توجهی افزایش دهد. علاوه بر این، استفاده از گیاهان برای تولید داروهای درمانی مزایای متعددی نسبت به روش‌های مرسوم دارد، از جمله کاهش هزینه، ایمنی و سرعت توسعه.

درمان چند منظوره با قدرت بالا

اولین آنتی بادی های مونوکلونال در دهه 1970 برای هدف قرار دادن سرطان ساخته شد. آنها از آن زمان برای مبارزه با طیف گسترده ای از بیماری ها مهندسی شده اند و ابزار قدرتمندی در مبارزه با ویروس کرونای جدید که باعث COVID-19 می شود، هستند.

در حالی که چهار دسته از آنتی‌بادی‌های مونوکلونال وجود دارد، تقریباً تمام درمان‌های موفق mAb برای کووید-19 بر کلاس 1 یا 2 تکیه کرده‌اند. درمان جدید، کلاس 4 mAb، برخی از مزایای کلیدی را نسبت به درمان‌های موجود ارائه می‌کند.

چن می گوید: “این درمان آنتی بادی مونوکلونال عمدتاً به جهش مقاوم است و چندین نوع از جمله Omicrons را خنثی می کند. این یک کاندید درمانی برای مبارزه با جهش های جدید ویروس COVID-19 است.” “این رویکرد یک شریک کوکتل جهانی را برای تقویت درمان های مجوز استفاده اضطراری تایید شده برای درمان COVID-19، به ویژه انواع فعلی و آینده که به درمان آنتی بادی مونوکلونال فعلی مقاوم هستند، ارائه می دهد.”

از آنجایی که این تحقیق مکانیسم عملکرد آنتی بادی مونوکلونال متفاوتی را توصیف می کند، همچنین دانش پایه را در مورد نحوه عملکرد mAbs در برابر عفونت SARS-CoV-2 ارتقا می دهد.

تحقیق جدید برای جلد شماره فعلی انتخاب شده است مجله بیوتکنولوژی گیاهی.

فراتر از ACE2

در طول عفونت COVID-19، پروتئین اسپایک ویروس با گیرنده‌ای در سطح سلول به نام ACE2 ترکیب می‌شود. اتصال ویروس به ACE2 یک مرحله مهم در فرآیند ورود ویروس به سلول های میزبان است و این تعامل توسط بسیاری از درمان های ضد ویروسی، از جمله بیشتر آنتی بادی های مونوکلونال، هدف قرار می گیرد.

محل اتصال ACE2 در بین انواع مختلف SARS-CoV-2 بسیار محافظت شده است، اگرچه جهش‌هایی در این ناحیه ممکن است رخ دهد و ممکن است بر توانایی ویروس برای ورود به سلول‌ها و موفقیت آنها در خنثی کردن واکسن‌ها یا درمان‌های طراحی شده برای هدف قرار دادن آنها تأثیر بگذارد.

گیرنده ACE2 در بافت‌های مختلف بدن، از جمله ریه‌ها، قلب، کلیه‌ها و روده‌ها بیان می‌شود که ممکن است به علائم و عوارض مختلف مرتبط با COVID-19 کمک کند.

مونوکلونال 2.0

آنتی‌بادی‌های مونوکلونال مولکول‌های آزمایشگاهی هستند که می‌توانند توانایی سیستم ایمنی برای مبارزه با پاتوژن‌ها، از جمله SARS-CoV-2 و سایر ویروس‌ها را تقلید کنند. آنها برای اتصال خاص به پروتئین یا آنتی ژن هدف طراحی شده اند، که در مورد SARS-CoV-2، معمولاً دامنه اتصال گیرنده پروتئین اسپایک در سطح ویروسی است.

آنتی بادی های مونوکلونال با مسدود کردن ورود ویروس به سلول های انسانی، کاهش بار ویروسی و تحریک سیستم ایمنی برای مبارزه با عفونت، می توانند به کاهش شدت کووید-19 کمک کنند. mAbs کلاس 1 و 2 که اکنون معمولاً علیه COVID-19 استفاده می شود، بسیار قوی هستند و می توانند یک نوع خاص از ویروس را با هدف قرار دادن دامنه اتصال گیرنده پروتئین SARS-CoV-2 خنثی کنند. با این وجود، ویروس گاهی اوقات می تواند از چنین درمان هایی پیشی بگیرد.

یکی از راه هایی که SARS-CoV-2 می تواند این کار را انجام دهد، اصلاح دامنه اتصال گیرنده ACE2 پروتئین اسپایک از طریق جهش است. تأثیر این تغییرات ممکن است افزایش یا کاهش عفونت باشد. آنها همچنین ممکن است بر شدت بیماری ناشی از ویروس یا توانایی ویروس برای فرار از سیستم ایمنی تأثیر بگذارند.

این جایی است که آنتی بادی مونوکلونال توصیف شده در مطالعه جدید وارد می شود. آنتی بادی های مونوکلونال کلاس 4 جدید به جای اتصال به دامنه اتصال گیرنده ACE2، محلی را هدف قرار می دهند که از دامنه اتصال ACE2 دور است اما می تواند به طور موثر چندین گونه نگران کننده را خنثی کند. از جمله انواع Omicron.

این نوآوری یک مزیت مهم را فراهم می کند. از آنجایی که دامنه اتصالی که توسط درمان جدید آنتی بادی مونوکلونال مورد هدف قرار گرفته است، تحت فشار انتخابی قوی نیست، در مقایسه با ACE2 در برابر جهش مقاوم است و این امر باعث می‌شود که ویروس از درمان پیشی بگیرد.

قدرت در گیاهان

این مطالعه پتانسیل هم افزایی کوکتل های آنتی بادی را با افزودن آنتی بادی های مونوکلونال که مستقیماً مانع اتصال ACE2 به دامنه اتصال گیرنده نمی شود، برجسته می کند. این مطالعه همچنین بر پتانسیل پلت‌فرم‌های بیان آنتی‌بادی مونوکلونال مبتنی بر گیاه در توسعه درمانی در برابر همه‌گیری در حال تکامل SARS-CoV-2 تأکید می‌کند.

درمان‌های گیاهی کووید-19 مزایای متعددی نسبت به سایر پلتفرم‌های تولید دارند. گیاهان می توانند مقادیر زیادی از پروتئین های درمانی را در مدت زمان نسبتاً کوتاهی تولید کنند که آنها را برای افزایش تولید ایده آل می کند. رشد و نگهداری آنها ارزان است و آنها را به جایگزینی مقرون به صرفه برای سیستم های بیان پروتئین سنتی تبدیل می کند. از آنجایی که گیاهان میزبان طبیعی پاتوژن های انسانی نیستند، استفاده از آنها خطر آلودگی به عوامل عفونی را کاهش می دهد.

در نهایت، سیستم‌های بیان مبتنی بر گیاه را می‌توان به سرعت برای تولید داروهای جدید در پاسخ به پاتوژن‌های نوظهور مانند SARS-CoV-2 دوباره برنامه‌ریزی کرد و آنها را به گزینه‌ای جذاب برای پاسخ به همه‌گیری تبدیل کرد.