這項研究結果於2021年8月3日發表在《Nature Communications》上，其描述瞭納米體解除病毒、阻止其感染細胞和引發COVID-19的三種不同機制。
這種近原子水平的結構分析為未來可能對抗各種冠狀病毒的疫苗和治療方法的開發提供瞭指導。
匹茨堡大學細胞生物學助理教授、這項研究的論文資深作者Yi Shi博士表示：“這是第一次有人根據其結構系統地對超強納米體進行分類。通過這樣，我們不僅提供瞭納米體用於抗擊SARS-CoV-2的機制的細節，還揭示瞭如何設計未來的治療方法的方向。”
去年年底，Shi及其團隊宣佈，他們從大羊駝中提取瞭微小但極其強大的SARS-CoV-2抗體片段，其可以被制成可吸入療法從而預防和治療COVID-19。自那時以來，臨床前研究已經證實，這種有效的納米體可以預防和治療倉鼠的重癥COVID-19，跟安慰劑相比，可以將它們呼吸道中的病毒顆粒減少100萬倍。
在這項最新研究中，Shi和匹茨堡大學結構生物學傢Cheng Zhang博士和James Conway博士及凱斯西儲大學的藥理學傢、結構生物學傢和生化學傢合作，他們通過使用高分辨率低溫電子顯微鏡觀察納米體與SARS-CoV-2病毒的相互作用來阻止其感染細胞，另外他們還發現瞭變異中發現的突變是如何影響納米體相互作用的。
“低溫電子顯微鏡已經被多次證明是一種非常有用的工具，它可以看到高分辨率的結構信息，”研究論文資深作者、凱斯西儲醫學院藥理學研究科學傢Wei Huang博士說道，“納米體是多功能和穩定的生物制劑，可以用於其他研究如癌癥。”
據悉，研究團隊選擇瞭8個有效的納米體展開瞭進一步的研究。首先，他們通過觀察證實，一些納米體可以對抗阿爾法（跟英國有關的一種變體）、德爾塔（跟印度有關的一種變體）和其他幾個令人擔憂的SARS-CoV-2變體。
他們還根據納米體跟刺突蛋白的相互作用將其分為三大類：
I類的競爭對手是刺突蛋白跟人類細胞結合的那部分，可阻止病毒進入細胞；
II類在刺突蛋白上的一個區域結合，該區域在冠狀病毒的幾種排列中都存在，包括最初的SARS-CoV-1。這意味著它可以中和SARS-CoV-2及其變異，並且還可以中和其他冠狀病毒；
III類附著在刺突蛋白的一個特定區域上，這是較大的抗體無法接觸到的。通過跟該區域結合，納米體可以阻止蛋白質以進入人體細胞所需的方式折疊。
Shi表示：“描述所有這些漏洞和阻止SARS-CoV-2和冠狀病毒的方法具有巨大的潛力。這不僅將幫助我們的團隊選擇和提煉納米體來治療和預防COVID-19，而且還可能帶來通用疫苗，這將不僅可以預防COVID-19還可以預防非典、中東呼吸綜合征和其他冠狀病毒引起的疾病。”
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