Как мир воочию убедился, SARS-CoV-2, вирус, вызывающий COVID, трудно контролировать из-за его способности быстро мутировать и производить множество различных вариантов. Ученые из Scripps Research определили антитела, которые эффективны против многих различных вариантов SARS-CoV-2, а также против других вирусов SARS, таких как SARS-CoV-1, высоколетальный вирус, вызвавший вспышку в 2003 году. Результаты показали, что некоторые животные на удивление более способны вырабатывать эти типы антител против вируса SARS, чем люди, что дает ученым подсказки о том, как создавать более качественные вакцины.
Результаты, опубликованные сегодня в журнале Science Translational Medicine , раскрывают структуры антител, которые вызывают этот более комплексный иммунный ответ. Они обнаружили, что эти нейтрализующие антитела распознают область вирусного шипа, которая является относительно более консервативной, а это означает, что она присутствует во многих различных вирусах SARS и, следовательно, с меньшей вероятностью мутирует с течением времени. Это открытие может дать информацию о том, как разрабатывать вакцины следующего поколения, которые могут обеспечить дополнительную защиту от новых вариантов SARS-CoV-2 и других вирусов, связанных с SARS.
«Если мы сможем разработать вакцины, которые вызывают аналогичные широкие реакции, которые мы видели в этом исследовании, эти методы лечения могут обеспечить более широкую защиту от вируса и вызывающих беспокойство вариантов», — говорит старший автор Райис Андраби, доктор философии, исследователь. кафедрой иммунологии и микробиологии.
Открытие Scripps Research открывает двери для новых подходов и стратегий вакцинации против вирусов, связанных с SARS. Предоставлено: Исследование Скриппса.
В ходе исследования макаки -резусы были иммунизированы шиповидным белком SARS-CoV-2 — внешней частью вируса, которая позволяет ему проникать и заражать клетки-хозяева. Были введены две инъекции, напоминающие аналогичную стратегию, используемую с доступными в настоящее время мРНК-вакцинами для людей. Однако, в отличие от этих вакцин, было показано, что макаки обладают широким ответом нейтрализующих антител против вируса, включая его варианты, такие как Omicron.
Заинтригованные этой резкой разницей, ученые затем сотрудничали с лабораторией Яна Уилсона в Scripps Research, чтобы исследовать структуры антител. Они обнаружили, что эти антитела распознают консервативную область на краю участка, где шиповидный белок связывается с клетками-хозяевами, называемый участком связывания рецептора ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2). Это отличается от области, на которую нацелено большинство человеческих антител, которая больше перекрывается с сайтом связывания рецептора ACE2 и более вариабельна для изменений.
«Структуры антител обнаруживают важную область, общую для нескольких вирусов, связанных с атипичной пневмонией. На сегодняшний день эта область редко рассматривается как мишень для человеческих антител, и предлагает дополнительные стратегии, которые можно использовать, чтобы убедить нашу иммунную систему распознать эту конкретную область вируса. вирус», — говорит соавтор Ян Уилсон, доктор философии, профессор Хансена структурной биологии и заведующий кафедрой интегративной структурной и вычислительной биологии.
Важно отметить, что ген макаки, кодирующий эти широкие нейтрализующие антитела , известные как IGHV3-73 , отличается от человеческого. Доминирующий иммунный ответ у людей связан с геном IGHV3-53 , который вызывает мощный, но гораздо более узкий ответ нейтрализующих антител. Однако ученые говорят, что это открытие открывает двери для рациональной разработки и создания вакцин или комбинаций вакцины и адъюванта, которые обеспечивают более широкую защиту от SARS-CoV-2 и его многочисленных вариантов.
«Согласно нашему исследованию, у макак есть ген антитела, который обеспечивает им большую защиту от вирусов атипичной пневмонии. Это наблюдение учит нас тому, что изучение эффекта вакцины на обезьянах может только продвинуть нас до сих пор, но также открывает новую цель для наших усилий по вакцинации. которые мы могли бы использовать с помощью передовых стратегий проектирования белков», — добавляет Деннис Бертон, доктор философии, соавтор и заведующий кафедрой иммунологии и микробиологии.
Поскольку генетика действительно различается, Андраби настаивает на необходимости дополнительных исследований — не только для определения новых стратегий борьбы с вирусами атипичной пневмонии, но и для того, чтобы убедиться, что ученые используют лучшие трансляционные модели для своих исследований.
