Акулы помогут в борьбе с ковидом?
Антитела акул – против коронавирусного семейства
На сегодня самым действенным способом борьбы с COVID-19 считается профилактическая вакцинация. Однако SARS-CoV-2 активно мутирует, приобретая способность «ускользать» от вакцинных антител, как, впрочем, и от естественного иммунитета переболевших. Со временем становится все более понятно, что для успеха в этой борьбе может потребоваться самое разное иммунное «оружие», включая такое экзотическое, как аналоги акульих белков-«антител».
Среди всех лекарств от COVID-19 особняком стоят препараты нейтрализующих человеческих моноклональных антител, направленных против поверхностного S-белка вируса SARS-CoV-2. Как и наши собственные антитела, появившиеся в организме в результате вакцинации или заболевания, эти, уже «готовые», антитела блокируют вирусным частицам доступ в клетки. И в этом смысле они могут быть не только средством терапии, к примеру, для больных с ослабленным иммунитетом, но и своего рода заменой прививки.
На сегодня уже несколько таких препаратов человеческих антител получили разрешение от американского Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) на экстренное использование при лечении COVID-19. Примером может служить ронапрев (REGN-COV2), представляющий «коктейль» из двух нейтрализующих человеческих моноклональных антител – казиривимаба и имдевимаба.
Однако появление таких штаммов, как омикрон, с большим количеством мутаций, может серьезно понизить эффективность такой терапии. Нельзя исключить, что в будущем появятся штаммы, еще больше отличающиеся от нынешних. Кроме того, на человека могут «перескочить» и другие коронавирусы, сейчас заражающие только животных.
Решение этой проблемы может найтись в совершенно неожиданной области. Речь идет об использовании для борьбы с коронавирусом однодоменных антител, полученных из антител акул.
Хрящевые рыбы, к которым относятся акулы, – это наиболее эволюционно далекие от млекопитающих животные, в организме которых вырабатываются антитела из тяжелых цепей – IgNAR .
Для лечения можно использовать не все антитело, а лишь активную часть этой большой молекулы — вариабельный антигенсвязывающий домен (Variable New Antigen Receptor, VNAR). Эти крошечные белки способны проникать в такие «щели» и распознавать такие структуры, которые недоступны для человеческих иммуноглобулинов (IgG).
Исследователи из США и Великобритании выбрали из огромной молекулярной библиотеки VNAR несколько белков-кандидатов, которых протестировали на способность защищать человеческие клетки от коронавирусов. Эксперименты показали, что в целом все отобранные белки достаточно эффективно нейтрализовали как сам SARS-CoV-2, так и некоторых его «родственников».
Самый эффективный из них – VNAR 3B4 – по-видимому, блокирует процесс прикрепления вирусного белка-шипа к клетке, связываясь с определенной «бороздкой» в его структуре. А так как эта молекулярная характеристика типична для поверхностных белков разных коронавирусов, VNAR 3B4 оказался способен эффективно нейтрализовать разные вирусные варианты. К примеру, тот же MERS – очень опасный вирус ближневосточного респираторного синдрома, довольно дальнего родственника SARS. Возможно, он будет эффективен и против омикрона.
Второй по эффективности белок-«антитело», по-видимому, блокирует белок-шип с использованием другого механизма, но этот кандидат оказался более чувствителен к мутациям своей мишени. Вероятно, наиболее эффективными против COVID-19 будут «коктейли» из нескольких VNAR с разными «способностями».
Исследователи также убедились, что белки VNAR могут нейтрализовать коронавирус животных WIV1-CoV. В природе этот вирус пока обнаружен только в популяциях летучих мышей, однако в лабораторных условиях он способен инфицировать клетки человека. И в этом смысле разработки аналогов акульих антител могут стать своего рода страховкой на будущее, ведь нет никакой гарантии, что ситуация с SARS-CoV-2 не повториться, только уже с другим коронавирусным «героем».
Статья Ubah et al. Mechanisms of SARS-CoV-2 neutralization by shark variable new antigen receptors elucidated through X-ray crystallography опубликована в журнале Nature Communications.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru