Открытие может позволить создать панкоронавирусную вакцину
SARS-CoV-2 имеет уязвимый участок в основании своего белка спайка, который встречается и у близкородственных коронавирусов, согласно новому исследованию, проведенному Scripps Research.
Это открытие, опубликованное 8 февраля в журнале Science Translational Medicine, может помочь в разработке вакцин широкого действия и терапии антителами, способных остановить будущие пандемии коронавирусов.
Ранее ученые уже выделили антитела от человека, перенесшего COVID-19, которые способны нейтрализовать не только SARS-CoV-2, но и несколько других представителей семейства коронавирусов, известных как бета-коронавирусы. В новой работе они составили атомарную карту эпитопа, с которым антитело связывается на белке шипа SARS-Cov-2. Они показали, что такой же эпитоп существует и у других бета-коронавирусов, и продемонстрировали на животных моделях, что эти антитела защищают от последствий инфекции SARS-CoV-2.
"Мы надеемся, что идентификация этого эпитопа поможет нам разработать вакцины и антитела, которые будут работать против всех бета-коронавирусов, включая коронавирусы, которые в будущем могут перейти от животных к человеку",
- говорит соавтор исследования Райес Андраби.
В последнее время бета-коронавирусы стали представлять серьезную и постоянную угрозу для здоровья населения. Эти коронавирусы включают SARS-CoV-1, который привел к смерти около 800 человек, в основном в Азии, во время серии вспышек в 2002-04 годах; MERS-CoV, который убил около 900 человек, в основном на Ближнем Востоке, с 2012 года; и, конечно же, SARS-CoV-2, который к настоящему времени привел к смерти более 5 миллионов человек по всему миру во время пандемии COVID-19. Два других бета-коронавируса, HCoV-HKU1 и HCoV-OC43, вызывают только обычные простудные заболевания, но подозреваются в том, что они стали причиной смертельных пандемий много веков назад, когда впервые перешли от животных к людям. Исследователи считают, что будущие пандемии коронавирусов, вызванные передачей вируса от животных к человеку, неизбежны.
Эта перспектива подстегнула усилия по разработке пан-бета-коронавирусной вакцины и терапии антителами. Исследователи сделали первый шаг в этом направлении в 2020 году, когда они выявили антитела в образце крови человека, переболевшего COVID-19, которые могли нейтрализовать как SARS-CoV-2, так и SARS-CoV-1. Хотя тесты на нейтрализацию всех других бета-коронавирусов не были доступны, они обнаружили, что антитела, по крайней мере, связываются с большинством этих вирусов.
В новом исследовании ученые использовали рентгеновскую кристаллографию и другие методы для точного картирования места связывания антитела с белком шипа SARS-CoV-2. Они показали, что этот же сайт присутствует у большинства других бета-коронавирусов - что помогает объяснить широкий эффект действия антител на эти вирусы. Этот участок находится на ножке вирусного спайкового белка и является частью "механизма", который вирус использует для слияния с клеточными мембранами человека или животных-хозяев после того, как вирус первоначально связался с рецептором на поверхности клетки", - говорит соавтор исследования Деннис Бертон. "Слияние позволяет вирусному генетическому материалу проникать в клетки хозяина и захватывать их, и решающая роль этого механизма объясняет, почему этот участок постоянно присутствует у всех бета-коронавирусов".
В отличие от этого, сайт связывания рецептора в верхней части вирусного белка спайка относительно быстро мутирует и, таким образом, имеет тенденцию сильно варьировать от одного бета-коронавируса к другому - что делает его плохой мишенью для панбетакоронавирусных вакцин или терапии антителами. В настоящее время в поисках оптимальных антител и вакцин против коронавирусов исследователи пытаются найти другие, возможно, даже более эффективные в широком диапазоне антитела.
