一项新研究显示，由鲨鱼的免疫系统衍生的小而独特的抗体--类似于VNARs的蛋白质--可以防止引起新冠肺炎、其变异体和相关冠状病毒感染人类细胞的病毒。
新的VNARs不会立即用于治疗人类，但它们可以帮助为未来的冠状病毒爆发做准备。鲨鱼VNARs能够中和WIV1-CoV，一种能够感染人类细胞的冠状病毒，但目前只在蝙蝠中循环，而引起新冠肺炎的SARS-CoV-2病毒很可能起源于蝙蝠。
提前开发这种动物传播病毒的治疗方法可以证明，如果这些病毒对人类有帮助的话。
“最大的问题是，有许多冠状病毒即将出现在人类身上，”协助领导这项研究的威斯康星大学麦迪逊分校病理学教授亚伦莱博(Aronlebeau)说。“我们正在做的是准备一批鲨鱼VNAR治疗药物，可以在未来SARS爆发的道路上使用。这是一种针对未来的保险。”
从Elasmogen的大型合成VNAR文库中分离到抗SARS-CoV-2-VNARs.鲨鱼VNARs的大小是人类抗体的十分之一，它能以独特的方式与感染性蛋白结合，从而增强它们阻止感染的能力。
“这些小的类似抗体的蛋白质可以进入人类抗体无法接触的角落和缝隙，”lebeau说。“它们可以形成这些非常独特的几何图形。这使得它们能够识别人类抗体无法识别的蛋白质中的结构。”
研究人员测试了鲨鱼VNARs抗传染性SARS-CoV-2和一种“假型”病毒，一种不能在细胞中复制的病毒。他们从数十亿人中找出了三种候选VNARs，有效地阻止了病毒感染人类细胞。这三种鲨鱼VNARs对2003年首次爆发SARS的SARS-CoV-1也有效.
一种名为3B4的VNAR强烈附着在病毒尖峰蛋白的凹槽上，靠近病毒与人类细胞结合的位置，似乎阻止了这种附着过程。这种凹槽是非常相似的基因多样性冠状病毒，这甚至允许3B4有效地中和MERS病毒，一个远亲的非典病毒。
通过不同的冠状病毒将这些保守区域结合起来的能力使得3B4成为对抗尚未感染人类的病毒的有吸引力的候选病毒。
3B4结合位点在SARS-CoV-2的显著变异(如δ变异)中也没有改变。LeBeau说，这项研究是在Omicron变体被发现之前进行的，但是最初的模型表明VNAR对这个新版本仍然有效。
第二强大的鲨鱼VNAR，2C02，似乎将尖峰蛋白锁定为一种不活跃的形式。然而，VNAR的结合位点在某些SARS-CoV-2变体中被改变，这很可能降低了它的效力.
Elasmogen的首席执行官卡罗琳·巴雷勒(Caroline Barelle)说：“令人兴奋的是，与其他针对这种病毒的生物制剂和抗体相比，这些新的潜在药物分子对SARS-CoV-2的作用机制不同。”“这是另一个很好的例子，说明Elasmogen如何有效地传递有效的治疗分子。”
未来的治疗可能包括多种鲨鱼VNARs的混合物，以最大限度地提高其抗多种变异病毒的效果。这种新型药物比人类抗体更便宜、更容易制造，可以通过各种途径进入人体，但尚未在人体中进行测试。LeBeau还在研究鲨鱼VNARs帮助治疗和诊断癌症的能力。
疫苗是预防SARS-CoV-2和未来冠状病毒的基石.但是有些人，比如那些免疫系统受损的人，对疫苗没有反应，也可能从抗体等其他治疗中获益--这使得开发这些治疗方法成为一个持续的优先事项。