Открытие может позволить создать вакцину против коронавируса

Согласно новому исследованию, проведенному Scripps Research, SARS-CoV-2, вызывающий COVID, содержит уязвимый участок в основании своего шиповидного белка, который также обнаружен у близкородственных ов. Открытие, опубликованное 8 февраля в Наука Трансляционная медицина, может помочь в разработке широкого действия и терапии антителами, способных остановить будущие пандемии коронавируса.


Ученые ранее выделили у выжившего после COVID-19 антитело, способное нейтрализовать не только SARS-CoV-2, но и несколько других представителей семейства коронавирусов, известных как бета-коронавирусы. В новой работе они нанесли на атомную карту участок или «эпитоп», с которым антитело связывается на шиповидном белке SARS-Cov-2. Они показали, что такой же эпитоп существует на других бета-коронавирусах, и продемонстрировали на животных моделях, что антитело защищает от последствий инфекции SARS-CoV-2.

«Мы надеемся, что идентификация этого эпитопа поможет нам разработать вакцины и терапию антителами, которые работают против всех бета-коронавирусов, включая коронавирусы, которые в будущем могут перейти от животных к человеку», — говорит соавтор исследования Райис Андраби. Доктор философии, научный сотрудник отдела иммунологии и микробиологии Scripps Research.

В последнее время бета-коронавирусы стали серьезной постоянной угрозой для общественного здравоохранения. Эти коронавирусы включают SARS-CoV-1, который унес жизни около 800 человек, в основном в Азии, в результате серии вспышек в 2002-04 годах; MERS-CoV, от которого с 2012 года погибло около 900 человек, в основном на Ближнем Востоке; и, конечно же, SARS-CoV-2, который к настоящему времени унес жизни более 5 миллионов человек во всем мире в результате пандемии COVID-19. Два других бета-коронавируса, HCoV-HKU1 и HCoV-OC43, вызывают только обычную простуду, но подозреваются в том, что они вызвали смертельные пандемии столетия назад, когда они впервые перешли от животных к человеку. Исследователи широко полагают, что будущие пандемии коронавируса, вызванные распространением от животных к человеку, неизбежны.

Эта перспектива стимулировала усилия по разработке пан-бета-коронавирусной вакцины или терапии антителами. Исследователи Скриппса сделали первый шаг в этом направлении в 2020 году, когда в образце крови выжившего после COVID-19 они обнаружили антитело, которое могло нейтрализовать как SARS-CoV-2, так и SARS-CoV-1. Хотя нейтрализующие тесты не были доступны для всех других бета-коронавирусов, они обнаружили, что антитело, по крайней мере, связывается с большинством этих вирусов.

В новом исследовании команда использовала рентгеновскую кристаллографию и другие методы для точного картирования сайта связывания антитела с шиповидным белком SARS-CoV-2. Они показали, что тот же сайт обнаружен у большинства других бета-коронавирусов, что помогает объяснить широкий эффект антитела на эти вирусы.

«Участок находится на стебле вирусного шиповидного белка и является частью« механизма », который вирус использует для слияния с клеточными мембранами своих хозяев-людей или животных после того, как вирус первоначально связался с рецептором на поверхности клетки», – говорится в исследовании. со-старший автор Деннис Бертон, доктор философии, заведующий кафедрой иммунологии и микробиологии Scripps Research. «Слияние позволяет вирусному генетическому материалу проникать в клетки-хозяева и захватывать их, и решающая роль этого механизма объясняет, почему сайт постоянно присутствует у бета-коронавирусов».

Напротив, сайт связывания рецептора в верхней части вирусного шиповидного белка мутирует относительно быстро и, таким образом, имеет тенденцию сильно варьироваться от одного бета-коронавируса к другому, что делает его плохой мишенью для широких бета-коронавирусных вакцин или терапии антителами.

В настоящее время исследователи предпринимают усилия по поиску других, возможно, даже более эффективных антител в поисках оптимальных антител и вакцин против коронавирусов.