Une équipe scientifique collaborative dirigée par des chercheurs de l'Applied Biomedical Science Institute (ABS), de Scripps Research, de la Kansas State University (K-State), de l'University of Louisville, d'OmniAb, Inc. et de Ligand Pharmaceuticals a découvert et validé une nouvelle classe potentielle d'agents thérapeutiques basés sur les régions uniques de liaison à l'antigène des anticorps de la vache. Dans leur article publié dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, "The smallest functional antibody fragment : ultralong CDR H3 antibody knob regions potently neutralize SARS-CoV-2", l'équipe de chercheurs a découvert des anticorps de vache présentant une large réactivité et une forte puissance contre plusieurs variantes du virus SARS-CoV-2. Ils ont ensuite mis au point une technologie permettant de produire uniquement la partie de l'anticorps se liant au coronavirus, appelée région "knob", qui est un minuscule fragment de l'anticorps parent de grande taille.

À environ 3 % de la taille de l'anticorps d'origine, les régions "knob" représentent le plus petit fragment d'anticorps fonctionnel connu. Elles approchent la taille de certaines petites molécules médicamenteuses et sont trois fois plus petites que les "nanocorps" dérivés d'anticorps de chameau. Les boutons peuvent avoir de nombreuses utilisations biomédicales, notamment à des fins thérapeutiques et diagnostiques", a déclaré le Dr Vaughn Smider, auteur principal de l'étude et président de l'APA.

Les avantages potentiels de ces petits fragments d'anticorps sont notamment une meilleure pénétration dans les tissus, une meilleure clairance et une meilleure stabilité. Si l'étude actuelle révèle l'utilité des knobs pour cibler le coronavirus, leur potentiel en tant que classe thérapeutique s'étend à de nombreux domaines thérapeutiques, y compris l'oncologie et l'immunologie. Les applications futures des boutons dans la recherche incluent leur utilisation comme régions de ciblage pour les nanoparticules, les conjugués anticorps-médicaments ou les thérapeutiques multispécifiques.

Les anticorps et les régions knob dérivées ont été induits chez les vaches par le laboratoire du Dr Waithaka Mwangi à K-State, et découverts et évalués à ABS par le premier auteur Ruiqi Huang et une équipe de scientifiques à ABS, puis caractérisés pour leurs propriétés antivirales par les laboratoires des Drs. Kyeong-Ok Chang (K-State), Donghoon Chung (Louisville), John Teijaro (Scripps Research) et Dennis Burton (Scripps Research), et une caractérisation structurelle détaillée a été réalisée à Scripps Research dans les laboratoires des docteurs Ian Wilson, Robyn Stanfield, Andrew Ward, Jane Dyson et Peter Wright.

Des collaborateurs de l'industrie, dirigés par le Dr William Harriman d'OmniAb, Inc. et le Dr Jeff Allen de Pelican, une filiale de Ligand Pharmaceuticals, ont collaboré à la caractérisation analytique et à la fabrication des boutons. Minotaur Therapeutics (une entreprise dérivée d'ABS) développe des technologies commerciales liées à la découverte et au développement de la région du bouton (picobody) dans le cadre d'une sous-licence accordée par OmniAb, Inc.