Molekul turunan Lam menargetkan jenis laten HIV

Sebuah tim peneliti di Georgia State University telah mengembangkan molekul-molekul kecil dan kuat yang dapat menargetkan strain laten HIV. Sumbernya? Gen antibodi dari DNA llama.

Penelitian yang dipimpin oleh profesor madya biologi Jianliang Xu ini menggunakan nanobodi yang berasal dari llama untuk menetralkan berbagai jenis HIV-1, bentuk virus yang paling umum. Penelitian baru tim ini dipublikasikan dalam jurnal Advanced Science.

"Virus ini telah menemukan cara untuk menghindari sistem kekebalan tubuh kita. Antibodi normal berukuran besar, sehingga sulit menemukan dan menyerang permukaan virus. Antibodi baru ini mungkin dapat mempermudahnya," kata Jiangliang Xu, asisten profesor biologi di Georgia State University.

Para ilmuwan yang mencari pengobatan dan pencegahan HIV yang efektif telah bekerja dengan unta seperti llama selama sekitar 15 tahun. Hal ini karena bentuk dan karakteristik antibodi mereka membuat mereka lebih fleksibel dan efektif dalam mengidentifikasi dan menetralkan benda asing seperti virus HIV.

Penelitian baru ini menyajikan metode yang dapat diterapkan secara luas untuk meningkatkan kinerja nanobodi. Nanobodi adalah fragmen antibodi hasil rekayasa yang berukuran sekitar sepersepuluh ukuran antibodi biasa. Nanobodi terbuat dari antibodi rantai berat berbentuk Y yang fleksibel — terdiri dari dua rantai berat — yang lebih efektif dalam melawan virus tertentu daripada antibodi rantai ringan biasa.

Nanobodi terbuat dari antibodi fleksibel berbentuk Y yang terbuat dari peptida rantai berat yang mungkin lebih efektif dalam melawan virus tertentu.

Untuk penelitian ini, para ilmuwan mengimunisasi llama dengan protein yang dirancang khusus, yang menghasilkan produksi nanobodi penetral. Jiangliang Xu dan timnya kemudian mengidentifikasi nanobodi yang dapat menargetkan lokasi rentan pada virus. Ketika tim menciptakan nanobodi dalam tiga tandem — mengulang bagian pendek DNA — nanobodi yang dihasilkan sangat efektif, menetralkan 96 persen galur HIV-1 yang berbeda.

Analisis lebih lanjut mengungkapkan bahwa nanobodi ini meniru pengenalan reseptor CD4, pemain kunci dalam infeksi HIV. Untuk meningkatkan efektivitasnya, nanobodi tersebut digabungkan dengan antibodi penetral luas (bNAb), menghasilkan antibodi baru dengan kemampuan penetral yang belum pernah ada sebelumnya.

"Daripada mengembangkan campuran antibodi, kini kami dapat menciptakan satu molekul tunggal yang dapat menetralkan HIV," kata Jiangliang Xu. "Kami bekerja dengan nanobodi penetral luas yang dapat menetralkan lebih dari 90 persen galur HIV yang beredar, dan ketika kami menggabungkannya dengan bNAb lain yang juga menetralkan sekitar 90 persen, keduanya dapat menetralkan hampir 100 persen."

Jianliang Xu memulai penelitian ini di Pusat Penelitian Vaksin Institut Kesehatan Nasional di Bethesda, Maryland, tempat ia bekerja sama dengan tim yang terdiri dari lebih dari 30 ilmuwan. Tim tersebut meliputi Peter Kwong, seorang profesor biokimia dan biofisika molekuler di Universitas Columbia dan salah satu penulis penelitian tersebut. Sejak Jianliang Xu tiba di Universitas Negeri Georgia pada tahun 2023, ia telah membimbing Peyton Chan, seorang kandidat doktor di Universitas Negeri Georgia. Bersama-sama, mereka bekerja untuk memperluas perawatan potensial ini.

Chan mengatakan dia gembira dengan prospek penelitian inovatif.

"Nanobodi ini merupakan antibodi penetralisir terbaik dan paling ampuh hingga saat ini, yang menurut saya sangat menjanjikan bagi masa depan terapi HIV dan penelitian antibodi," kata Chan. "Saya berharap suatu hari nanti nanobodi ini akan disetujui untuk pengobatan HIV."

Upaya masa depan akan difokuskan pada penggabungan nanobodi llama dengan bNAb lain yang sudah ada untuk menentukan apakah beberapa kombinasi ini dapat mencapai 100 persen netralisasi dan menawarkan opsi pengobatan baru dalam memerangi HIV, menurut Jiangliang Xu.