Новий тип антитіл проти COVID-19 та варіантів SARS-CoV-2

Коронавіруси: пошуки захисту та порозуміння

Коронавіруси 1-го (SARS-CoV) та 2-го (SARS-CoV-2) типів, включаючи їх особливі варіанти, викликають розвиток тяжкого гострого респіраторного синдрому з можливими летальними наслідками. У класифікації коронавірусів сарбековіруси є окремою підродиною бетакоронавірусів — одного з 4 основних родів сімейства коронавірусів [4]. Смертність, пов’язана з сарбековірусною інфекцією, підкреслює важливість розробки ефективних контрзаходів, що мали би вирішальне значення у попередженні та зменшенні наслідків актуальних та майбутніх зоонозів.

У нещодавньому дослідженні науковцями Університету Північної Кароліни в Чапел-Хілл (University of North Carolina at Chapel Hill), США, та Університету Дюка (Duke University), США, виявлено та протестовано антитіла до рецепторзв’язувального домену (RBD) DH1047, здатні нейтралізувати SARS-CoV, коронавіруси кажанів WIV-1, RsSHC014 та SARS-CoV-2 (варіанти D614G, B.1.1.7, B.1.351, P.1, B.1.429, B.1.526, B.1.617.1 і B.1.617.2). Ідентифікація та тестування антитіл проводилися в дослідженні на тваринах. Отримані результати та висновки роботи опубліковано в журналі «Science Translational Medicine» 2 листопада 2021 р. [2].

Універсальні антитіла

Передумовою дослідження стала теза про те, що існуючі терапевтичні моноклональні антитіла (mAb) проти SARS-CoV і розроблені нині мРНК-вакцини проти SARS-CoV-2 не повністю захищають від зоонозної вірусної інфекції, пов’язаної з SARS, in vivo [1, 3]. Вказане зумовлює актуальність потреби в терапії на основі mAb, яка може бути ефективною проти існуючих варіантів SARS-CoV-2 та майбутніх зоонозних SARS-асоційованих вірусів.

На первинному етапі роботи дослідниками було виділено антитіла від пацієнта, інфікованого вихідним вірусом SARS-CoV-1, що викликав спалах захворюваності на тяжкий гострий респіраторний синдром на початку XXI ст., а також антитіла від людини з діагностованим COVID-19. В цілому ідентифіковано більше 1700 антитіл, які синтезуються імунною системою для зв’язування певних ділянок вірусу та блокади патогену від подальшого інфікування здорових клітин. У процесі мутації вірусів більшість ділянок зв’язування змінюються або видаляються, наслідком чого є зниження ефективності антитіл. Але зазвичай і всупереч еволюційній необхідності мутацій структура вірусу зберігає стабільність певних базових сайтів. Тому дослідники зосередили увагу на антитілах, спрямованих на такі сайти зв’язування, зважаючи на їх потенціал ефективності відносно різних ліній вірусу.

З-поміж 1700 антитіл виокремлено 50, здатних зв’язуватися як з SARS-CoV-1, так і з SARS-CoV-2, що викликає розвиток COVID-19. У подальшому було встановлено, що одне з антитіл має особливу спорідненість з розширеним спектром коронавірусів тварин, а також двома відомими патогенами, які мають значення в інфікуванні людини. На наступному етапі дослідження ефективність виявлених антитіл перевіряли в доклінічному спостереженні на мишах. У результаті встановлено, що антитіла класу DH1047 ефективно блокували розвиток інфекційного процесу або мінімізували його прояви. Зокрема, введення тваринкам антитіл DH1047 захищало від інфекції SARS-CoV, WIV-1, RsSHC014 та SARS-CoV-2 B.1.351. Проведений структурний аналіз компонентів дослідження підтвердив високу спорідненість зв’язування DH1047 з епітопом RBD, який є висококонсервативним серед сарбековірусів [2].

Практичне значення

В цілому на основі отриманих результатів авторами зроблено висновок про те, що DH1047 є антитілами широкого спектру захисту, які можуть запобігти інфікуванню та пом’якшити спалахи інфекційних захворювань, спричинених SARS-штамами та варіантами SARS-CoV-2. Також отримані дані свідчать про те, що консервативний епітоп RBD, зв’язаний DH1047, є раціональною потенційною мішенню для універсальної сарбековірусної вакцини.

Список використаної літератури

1. Chen R.E., Zhang X., Case J.B. et al. (2021) Resistance of SARS-CoV-2 variants to neutralization by monoclonal and serum-derived polyclonal antibodies. Nat. Med. 27(4): 717–726. doi: 10.1038/s41591-021-01294-w.
2. Martinez D.R., Schäfer A., Gobeil S. et al. (2021) A broadly cross-reactive antibody neutralizes and protects against sarbecovirus challenge in mice. Sci. Transl. Med., Nov. 2. doi: 10.1126/scitranslmed.abj7125.
3. Martinez D.R., Schäfer A., Leist S.R. et al. (2021) Chimeric spike mRNA vaccines protect against Sarbecovirus challenge in mice. Science 373 (6558): 991–998. doi: 10.1126/science.abi4506.
4. Shchelkanov M.Yu., Popova A.Yu., Dedkov V.G. et al. (2020) History of investigaion and current classification of coronaviruses (Nidoviridae: Coronviridae). Russ. J. Infect. Immun., 10 (2): 221–246. doi: 10.15789/2220-7619-HOI-1412.

Н.О. Савельєва-Кулик
Редакція журналу «Український медичний часопис»