Международная группа ученых определила антитела, которые способны нейтрализовать штамм омикрон и другие варианты SARS-CoV-2. Эти антитела нацелены на участки вирусного шипового белка, которые остаются практически неизменными по мере мутации вирусов.
Идентифицируя мишени этих «широко нейтрализующих» антител на спайковом белке, можно будет разработать вакцины и методы лечения антителами, эффективными не только против штамма омикрон, но и против будущих вариантов.
Исследователь Медицинского института Говарда Хьюза и доцент биохимии Медицинской школы Вашингтонского университета в Сиэтле Дэвид Вислер отмечает: «Это открытие говорит нам о том, что, сосредоточив внимание на антителах, которые нацелены на эти высококонсервативные сайты на белке-шипе, есть способ преодолеть непрерывную эволюцию вируса».
Вариант омикрон имеет 37 мутаций в шиповом белке, который вирус использует для захвата и вторжения в клетки. Это необычно большое количество мутаций. Возможно, именно это объясняет, почему новый штамм смог так быстро распространяться, инфицировать людей, которые уже переболели и были вакцинированы.
«Основные вопросы, на которые мы пытались ответить, заключались в следующем: как эта совокупность мутаций в спайковом белке варианта омикрона влияет на его способность связываться с клетками и уклоняться от реакции иммунной системы на антитела», — говорит Вислер.
Ученые предполагают, что большое количество мутаций омикрона могло накопиться во время продолжительной инфекции у человека с ослабленной иммунной системой или в результате перехода вируса от человека к животному и обратно.
Чтобы оценить эффект этих мутаций, исследователи сконструировали неработающий, нереплицирующийся вирус — псевдовирус. Он производил шипованные белки на своей поверхности, как это делают коронавирусы. Затем ученые создали псевдовирусы с белками-шипами с омикронными мутациями и те, которые были обнаружены в самых ранних вариантах, выявленных во время пандемии.
Сначала специалисты посмотрели, насколько хорошо разные версии белка-шипа могут связываться с белком на поверхности клеток, который вирус использует для захвата и проникновения в клетку. Этот белок называется рецептором ангиотензинпревращающего фермента-2 (ACE2).
Было обнаружено, что спайковый белок варианта омикрон способен связываться в 2,4 раза лучше, чем спайковый белок, обнаруженный в вирусе, изолированном в самом начале пандемии.
«Это небольшой рост, — отметил Вислер, — но во время вспышки атипичной пневмонии в 2002–2003 годах мутации в шиповом белке, которые увеличили сходство, были связаны с более высокой трансмиссивностью и инфекционностью».
Также ученые обнаружили, что версия омикрона была способна эффективно связываться с рецепторами ACE2 мыши, предполагая, что омикрон может быть перекрестным между людьми и животными.
Затем исследователи посмотрели, насколько хорошо антитела против более ранних изолятов вируса защищают от варианта омикрон. Они сделали это с помощью антител от пациентов, которые ранее были инфицированы более ранними версиями вируса, вакцинированы против более ранних штаммов вируса или были инфицированы, а затем вакцинированы.
Обнаружилось, что антитела людей, которые были инфицированы более ранними штаммами, и тех, кто получил одну из шести наиболее часто используемых вакцин, доступных в настоящее время, имеют пониженную способность блокировать инфекцию.
Антитела тех, кто ранее был инфицирован и тех, кто получил вакцины Sputnik V или Sinopharm, а также однократную дозу Johnson & Johnson, практически не имели способности блокировать или нейтрализовать проникновение варианта омикрона в клетки. Антитела людей, получивших две дозы вакцин Moderna, Pfizer / BioNTech и AstraZeneca, сохранили некоторую нейтрализующую активность, хотя и снизились в 20-40 раз.
Антитела от людей, которые были инфицированы, выздоровели и затем получили две дозы вакцины, также имели пониженную активность, но снижение было меньше — примерно в пять раз, что ясно демонстрирует: вакцинация после заражения полезна.
Протестировав большую панель антител, которые были созданы против более ранних версий вируса, исследователи определили четыре класса антител, которые сохранили свою способность нейтрализовать омикрон. Члены каждого из этих классов нацелены на одну из четырех конкретных областей белка-шипа, присутствующего не только в вариантах SARS-CoV-2, но и в группе родственных коронавирусов, называемых сарбековирусами. Эти участки на белке могут сохраняться, потому что они играют важную функцию, которую белок потерял бы, если бы они мутировали. Такие районы называются «законсервированными».
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature .
28.12.2021
Елена Краснова
Нет комментариев