Бороться с новыми вариантами коронавируса помогут универсальные антитела

Некоторые варианты SARS-CoV-2 приобрели мутации, которые позволяют им ускользнуть от нейтрализующих антител против «старых» штаммов. Вопрос, который волнует всех: сколько еще вариантов, вызывающих опасения, появится до победы над пандемией и как с ними бороться.

Исследователи из научных центров США, Бельгии и Великобритании изучили 12 антител, выделенных компанией Vir Biotechnology (Сан-Франциско), от людей, которые были инфицированы SARS-CoV-2 либо SARS-CoV. Эти антитела взаимодействуют с рецепторсвязывающим доменом (RBD) S-белка коронавирусов: через него вирус прикрепляется к клетке человека.

Ученые каталогизировали тысячи мутаций в RBD S-белков нескольких вариантов SARS-CoV-2, а также в S-белках десятков других коронавирусов из группы сарбековирусов, включая родственные коронавирусы летучих мышей. Они оценили, как эти мутации влияют на способность антител прикрепляться к связывающему домену.

Одно антитело, S2H97, взаимодействовало с RBD всех сарбековирусов, протестированных исследователями. Авторы назвали его «пансарбековирусным антителом». Оказалось, что S2H97 успешно подавляет распространение ряда вариантов SARS-CoV-2 и других сарбековирусов в культуре клеток, а также защищает хомячков от инфекции SARS-CoV-2. «Это самое крутое антитело, которые мы описали», — говорит первый автор статьи Тайлер Старр, биохимик из Онкологического исследовательского центра Фреда Хатчинсона в Сиэтле.

Детальное изучение молекулярной структуры S2H97 показало, что это антитело нацелено на криптический эпитоп в составе RBD — участок, который открывается только тогда, когда белок изменяет конформацию, чтобы взаимодействовать с рецептором клетки.

Среди других антител многие также таргетируют разные сарбековирусы, но чем эффективнее антитело блокирует проникновение в клетку самого раннего известного штамма SARS-CoV-2, тем меньше разнообразие вирусов, с которыми оно может взаимодействовать. При этом антитела, способные распознавать широкий спектр вирусов, нацелены на участки RBD, которые, как правило, не изменяются в процессе эволюции вируса. Это дает надежду, что они будут эффективными и против новых, еще не известных штаммов.

Хотя обычно целью поиска антител против SARS-CoV-2 бывает успешная нейтрализация вируса in vitro, нацеливание на эпитопы небольшого участка RBD — рецептор-связывающего мотива, консервативность которого невысока как у разных сарбектовирусов, так и у различных штаммов SARS-CoV-2, — приведет к падению эффективности против новых вариантов вируса. Если же включить в число приоритетов высокую аффинность связывания и хотя бы умеренную способность связываться с белками разных сарбековирусов, это поможет создать более универсальные препараты, отмечают авторы.

Та же команда опубликовала статью о другом антителе — S2X259, распознающем другой криптический эпитоп. Это антитело тоже перекрестно реагирует с S-белками сарбековирусов всех клад (с 25 из 26 исследованных) — но не с S-белками сезонных коронавирусов человека, относящихся к эмбековирусам (HCoV-HKU1 и HCoV-OC43), и мербековируса MERS-CoV. Участок S-белка, который распознается этим антителом, не перекрывается с сайтами распознавания моноклональных антител, которые сейчас разрешены для клинического использования, так что их можно назначать одновременно.

Авторы показали, что S2X259 препятствует проникновению в клетку вариантов SARS-CoV-2, включая «британский» B.1.1.7, «южноафриканский» B.1.351, «бразильский» P.1, «калифорнийский» B.1.427/B.1.429, а также многих человеческих и потенциально зоонозных сарбековирусов. Кроме того, глубокое мутационное сканирование с помощью дрожжевого дисплея и эксперименты in vitro демонстрируют, что есть всего лишь одна замена, которая позволила бы коронавирусу ускользнуть от связывания с S2X259, —G504D. Профилактическое и терапевтическое введение S2X259 защищает сирийских хомяков от заражения как старым SARS-CoV-2, так и B.1.351.

Антитела, подобные этим двум, встречаются в сыворотках переболевших и вакцинированных редко и в небольших количествах. Однако на их основе можно создать терапевтические препараты либо разработать вакцины, способствующие выработке таких антител.