Исследователи из Лундского университета в Швеции обнаружили антитела, способные защитить от инфекции стрептококка А, а также редкую форму связывания антител, которая приводит к эффективному иммунному ответу против бактерий.
Это открытие может объяснить, почему так много вакцин против стрептококка группы А потерпели неудачу. Результаты исследования опубликованы в журнале EMBO Molecular medicine.
Антитела вырабатываются В-клетками после того, как их В-клеточный рецептор реагирует со специфическим антигеном в лимфоидной ткани. Созревание В-клеток и реакция антител эволюционировали, чтобы обеспечить необычайное разнообразие, позволяющее связываться с большинством чужеродных антигенов. События рекомбинации, а также соматические гипермутации приводят к появлению обширного репертуара вариабельных доменов антител. Активация В-клеток, клональная экспансия, созревание и переключение классов приводят к образованию антител IgG, которые обеспечивают длительную защиту от инфекционных агентов.
Стрептококк группы А - распространенный человеческий патоген, вызывающий значительную заболеваемость и смертность среди населения. Он является важным возбудителем как легких, так и тяжелых инвазивных инфекций. Бактерия выработала обширный набор мер противодействия иммунному ответу человека, включая устойчивость к фагоцитозу и несколько механизмов нацеливания на иммуноглобулины.
Одна из стратегий, используемых для поиска новых способов борьбы с бактериальными инфекциями, заключается в создании антител, ищущих свою цель. Сначала составляется карта антител, которые иммунная система организма вырабатывает в случае инфекции, а затем изучается их воздействие на иммунную систему. Таким образом, можно выявить антитела, которые можно использовать как для профилактики, так и для лечения во время текущей инфекции. Однако это сложный процесс, и многие попытки разработать лечение на основе антител против стрептококка А не увенчались успехом.
Нынешнее исследование показывает неожиданный способ взаимодействия антител со стрептококками группы А и, более конкретно, то, как они связываются с вероятно самым важным бактериальным белком, белком М, на поверхности клетки. Стрептококковый белок М, детерминанта вирулентности, имеет длинную свернутую структуру с различными регионами, которые обеспечивают различные белковые взаимодействия и связывают многие компоненты гуморального иммунного ответа.
"Мы обнаружили, что это происходит таким образом, который никогда не был описан ранее. Обычно антитело связывается одним из двух своих Y-образных плеч с белком-мишенью в одном месте, независимо от того, какое из двух плеч используется для связывания. Но мы увидели - и это очень важная информация - что два Y-образных рукава могут распознавать и связываться в разных местах одного и того же белка-мишени", - рассказал Понтус Норденфельт, один из авторов исследования.
Это означает, что два одинаковые плеча антитела могут связываться с двумя разными участками белка-мишени. Оказалось, что именно такое связывание необходимо для эффективной защиты, и поскольку оно, вероятно, встречается редко, исследователи считают, что это может объяснить, почему так много попыток создания вакцин против стрептококка группы А оказались безуспешными. Найдя антитело, которое присоединяется к белку М и тем самым привлекает внимание иммунной системы, можно предотвратить инфицирование.
Поэтому исследователи сосредоточились на изучении антител у пациентов, выздоровевших от стрептококковой инфекции группы А. Им удалось выделить три моноклональных антитела, нацеленных на белок М, у пациента, переболевшего стрептококковой инфекции группы А. Затем исследователи изучили на животных, можно ли использовать эти антитела в борьбе со стрептококками группы А. Оказалось, что антитела с вновь открытым механизмом связывания вызывают сильный иммунный ответ. Исследователи подали заявку на патент, основанный на выводах, изложенных в статье, и продолжат изучение антител.
"Это открывает возможности там, где предыдущие попытки создания вакцин не увенчались успехом, и означает, что использованные нами моноклональные антитела имеет потенциал для защиты от инфекции", - заключает Норденфельт.
