Почти за 20 лет до SARS-CoV-2 родственный и еще более смертоносный коронавирус посеял панику, убив почти 10% из 8000 заразившихся.
Но вспышка тяжелого острого респираторного синдрома (SARS) в 2003 году, возможно, оставила некоторым выжившим подарок. Бывшие больные атипичной пневмонией, вакцинированные против COVID-19, оказались способны противостоять всем циркулирующим вариантам SARS-CoV-2, а также тем, которые могут появиться в ближайшее время, говорится в новом исследовании. Их мощные антитела могут даже защитить от коронавирусов других видов, которые еще не добрались до человека, и, возможно, подскажут, как сделать так называемую панкоронавирусную вакцину, способную предотвратить будущие вспышки.
Группа специалистов из Медицинской школы Duke-NUS в Сингапуре выявила восемь человек, переживших атипичную пневмонию, которые недавно получили две прививки вакцины COVID-19 с мессенджерной РНК. В лабораторных условиях антитела, выделенные из их крови, мощно "нейтрализовали" ранний штамм SARS-CoV-2, а также SARS-CoV сообщается в журнале The New England Journal of Medicine. Группа также обнаружила, что эти нейтрализующие антитела хорошо действуют против альфа, бета и дельта вариантов SARS-CoV-2 и блокируют пять родственных коронавирусов, обнаруженных у летучих мышей и панголинов, которые потенциально могут инфицировать человека.
Демонстрация иммунитета широкого спектра против сарбековирусов - подгруппы коронавирусов, включающей возбудителей атипичной пневмонии и COVID-19 - является "удивительной и очень хорошей новостью", - говорит Приямвада Ачарья, структурный биолог из Университета Дьюка, который работает над созданием панкоронавирусной вакцины и не принимал участия в новом исследовании. "Эта статья дает принципиальное доказательство того, что пансарбековирусная вакцина возможна". Она также знаменует собой важный шаг на пути к достижению долгосрочной цели - созданию вакцины, действующей против всех коронавирусов.
SARS-CoV и SARS-CoV-2 идентичны примерно на 80%, и оба инициируют инфекции, когда их поверхностный белок, шип, связывается с клеточным рецептором человека, известным как ангиотензин-конвертирующий фермент 2 (ACE2). Поэтому, руководивший исследованием Линфа Ванг, был удивлен, когда в этом году другие исследователи сообщили, что у людей, выздоровевших от атипичной пневмонии, сохранились антитела, способные предотвратить связывание SARS-CoV с рецептором ACE2, но не обладающие никакой силой против SARS-CoV-2. "Я всегда думал, что эти два вируса связываются с одним и тем же рецептором, так почему же [антитела этих людей] не нейтрализуются перекрестно?" - задался он вопросом.
В-клетки иммунной системы вырабатывают множество антител против любого вируса, но лабораторные тесты обычно измеряют присутствие наиболее распространенных из них. Возможно, у людей, переживших атипичную пневмонию, есть популяция В-клеток, которые распознают и SARS-CoV, и SARS-CoV-2, но они находятся в меньшинстве и их трудно обнаружить, рассуждал Ванг. Если это так, подумал он, то вакцина COVID-19 может увеличить популяцию этих В-клеток двойного действия и расширить иммунитет.
Чтобы проверить эту возможность, сотрудники Ванга сравнили нейтрализующие антитела, полученные от вакцинированных людей, переживших атипичную пневмонию - все они были медицинскими работниками в Сингапуре - с антителами от больных атипичной пневмонией, не получивших вакцину COVID-19. Группа Ванга также проанализировала антитела в трех других группах: невакцинированных людей, которые в настоящее время болеют COVID-19, а также вакцинированных людей, которые выздоровели от SARS-CoV-2 и тех, кто никогда не был инфицированы этим вирусом.
Вакцинированные лица, пережившие атипичную пневмонию, были единственной когортой, чьи антитела нейтрализовали 10 различных коронавирусов, согласно новому методу, разработанному группой Ванга, который проверяет способность антител блокировать связывание между ACE2 и рецептор-связывающими доменами (RBDs) различных шипов. И уровни нейтрализующих антител были относительно высокими против каждого из них. "Это очень интересно", - говорит Нил Кинг, биомедицинский инженер из Университета Вашингтона в Сиэтле, который также работает над панкоронавирусными вакцинами. "Это может заставить специалистов изменить приоритеты в своих усилиях".
Несколько групп, работающих над панкоронавирусными вакцинами, сочетают шипы или только ключевые RBD от восьми или более различных вирусов. Но новая работа предполагает, что комбинации всего двух может быть достаточно для защиты от всех сарбековирусов. Кроме того, Вангу еще предстоит определить, почему эти антитела работают так хорошо, что очень важно для разработки вакцин, поскольку сами RBD, скорее всего, не вызовут нужного иммунного ответа. Для разработки так называемых иммуногенов потребуется сложный структурно-биологический анализ, который сейчас проводит его группа, чтобы определить, где именно они связываются с RBDs. Эта информация, в свою очередь, может позволить исследователям провести реинжиниринг тех частей шипа, которые вызывают выработку этих антител.
Вакцина против возможных вариантов SARS-CoV-2 или пансарбековирусная вакцина, по мнению Ванга, лучше всего сочетает в себе общие участки SARS-CoV и связанных с атипичной пневмонией вирусов панголинов и летучих мышей. "Мы хотим, чтобы вакцина была максимально дистанцирована от SARS-CoV-2, чтобы иммунная система человека действительно выработала только общие нейтрализующие антитела", - говорит он.
Параллельно с работой над вакциной, лаборатория также выделила несколько отдельных антител от перенесших SARS, вакцинированных COVID-19, которые "гораздо более эффективны" против SARS-CoV-2, чем все описанные другими группами. Эти моноклональные антитела, изготовленные в лабораторных условиях в большом количестве, могут сыграть решающую роль при будущих вспышках, считает Ванг. "Мы собираемся создать коктейль из дюжины моноклональных антител, которые нейтрализуют все различные сарбековирусы и готовы к борьбе со следующей пандемией", - говорит он.
"Если нам не повезет, и мы столкнемся с SARS-3, у нас уже будет готовый терапевтический коктейль".
Эндрю Уорд, структурный биолог из Scripps Research, который занимается разработкой панкоронавирусных вакцин, называет результаты, полученные командой Ванга, "довольно крутыми", хотя он не удивлен тем, что иммунитет как к SARS-CoV, так и к SARS-CoV-2 может создать более обширную защиту от сарбековируса. Он также впечатлен тем, что исследование вообще удалось провести. Кровь немногих выживших после атипичной пневмонии - "уникальный ресурс, который трудно достать", - говорит он.
По словам Ванга, сочетание доступа к выжившим после атипичной пневмонии в Сингапуре, где число случаев заболевания было пятым по величине среди всех стран, и нового метода анализа сделало это исследование возможным. "Ни одна другая лаборатория не смогла бы сделать это прямо сейчас", - говорит он.
