Универсальное антитело защитило мышей от штаммов коронавируса, вызывающих опасения

Продолжаются поиски универсальных антител против разных штаммов SARS-CoV-2. Точечные мишени таких антител наименее подвержены мутациям, обеспечивающим ускользание от иммунитета. В новой работе команда из США протестировала широкий спектр моноклональных антител к рецепторсвязывающему домену (RBD) S-белка SARS-CoV-2 и выявили антитело, способное нейтрализовать все испробованные в работе штаммы.

Панель моноклональных антител (mAb) получили из мышей линии BALB/c, иммунизированных RBD и/или эктодоменом спайк-белка SARS-CoV-2. Сорок три антитела связывались с рекомбинантным RBD, их использовали для дальнейшей селекции. Большая часть этих антител относилась к классу IgG1.

По результатам анализа конкурентного связывания с S-белком против известных нейтрализующих антител к трем эпитопам и анализа нейтрализующей активности против референсного штамма WA1/2020 ученые выбрали для дальнейших экспериментов девять антител.

Защитное действие этих антител проверили на трансгенных мышах, экспрессирующих человеческий ACE2. Мышам вводили mAb, через сутки заражали их WA1/2020 SARS-CoV-2 и наблюдали за изменением их веса в течение недели. На седьмой день проводили анализ на РНК коронавируса в назальных смывах и легких, измеряли вирусную нагрузку и уровень цитокинов и хемокинов — маркеров воспаления. Наилучший профилактический эффект продемонстрировали два антитела: SARS2-38 и SARS2-02. Вариабельные участки из этих антител использовали для создания химерных «гуманизированных» рекомбинантных антител на основе человеческого IgG1.

Терапевтический эффект полученных антител исследовали на той же линии мышей. После заражения коронавирусом мышам вводили mAb. На седьмой день после заражения уровень вирусной РНК в легких и сердце мышей, получивших hSARS2-38, был примерно в 10 000 раз ниже, чем у контрольных мышей, тогда как hSARS2-02 давало снижение только в 10–100 раз.

Оба антитела проверили in vitro на способность нейтрализовать варианты коронавируса, вызывающие опасение (VOC) и вызывающие интерес (VOI). Часть из этих штаммов содержит аминокислотные замены в RBD, определенные как мутации, позволяющие уклониться от иммунитета. Антитело SARS2-38 нейтрализовало все использованные в работе штаммы, в том числе каппу и дельту, тогда как SARS2-02 не справилось со штаммом каппа и штаммами с заменами E484Q и L452R. Профилактическую и терапевтическую эффективность SARS2-38 вновь подтвердили на мышах, зараженных штаммами бета и каппа.

Чтобы понять, какой именно эпитоп атакует антитело SARS2-38, ученые исследовали взаимодействие антигенсвязывающего фрагмента (Fab) антитела с S-белком с помощью биослойной интерферометрии (BLI) и криоэлектронной микроскопии. Картирование участка связывания показало, что это консервативный эпитоп, находящийся вблизи рецепторсвязывающего мотива, не совпадающий с эпитопами описанными для других нейтрализующих антител против SARS-CoV-2. Поиск в базе GISAID выявил существование в эпитопе двух замен, ранее идентифицированных как мутации уклонения от иммунитета, — это замены остатков K444 и G446, которые присутствовали всего в 0,02 и 0, 04% изолятов соответственно.

«Это антитело обладает одновременно высокой нейтрализующей и широко нейтрализующей способностью, — говорит руководитель работы Майкл Даймонд, профессор молекулярной микробиологии, патологии и иммунологии Школе медицины Университета Вашингтона в Сент-Луисе. — Это необычное и очень желаемое сочетание для антитела. Кроме того, оно связывается с уникальным участком белка-шипа, на который не нацелены другие аналогичные антитела. Это отлично подходит для комбинированной терапии. Мы могли бы начать думать об объединении этого антитела с другим, которое связывается где-то еще, чтобы создать комбинированную терапию, против которой вирусу будет очень трудно сопротивляться».

Недавно ученые из того же подразделения описали другое универсальное антитело, полученное из герминативных центров вакцинированных пациентов. Это антитело защитило хомячков от штаммов SARS-CoV-2 D614G, бета и дельта.