SARS-CoV-2, вирус, вызвавший глобальную пандемию COVID-19, продолжает циркулировать в человеческой популяции, приобретая все новые мутации и представляя опасность для людей из групп риска. Особенно тяжело инфекция протекает у пожилых и пациентов с ослабленным иммунитетом или тяжелыми хроническими заболеваниями, что нередко приводит к осложнениям и летальным исходам.
В ответ на эти вызовы команда исследователей из НИЦЭМ им. Гамалеи совместно с ФИЦ Биотехнологии РАН разработала принципиально новое наноантитело на основе иммунизации верблюда по специальной схеме.
Это антитело оказалось способно эффективно нейтрализовать все протестированные варианты коронавируса, включая первоначальный уханьский штамм и самые последние циркулирующие в России и в мире подвиды. Описание работы опубликовано в International Journal of Biological Macromolecules; проект частично поддержал Российский научный фонд (грант № 23-74-30004).
Почему это важно:
- Хотя пандемия официально завершена, COVID-19 по-прежнему угрожает миллионам людей: только за январь-октябрь 2024 года, по данным ВОЗ, заразились более 2,5 млн человек, из которых свыше 50 тысяч скончались. Научное сообщество ищет пути борьбы с вирусом, постоянно мутирующим и уходящим от иммунного ответа, в том числе от действия антител и вакцин.
Чем уникальны верблюжьи наноантитела:
- В отличие от обычных антител млекопитающих, которые состоят из двух легких и двух тяжелых цепей, у верблюдов и лам существуют уникальные антитела только из тяжелых цепей — так называемые наноантитела. Благодаря небольшому размеру, они способны лучше проникать в ткани, их проще модифицировать и использовать в биотехнологиях, а их высокая специфичность и аффинность делают их эффективными против патогенов.
Ключевые научные результаты:
- Новое наноантитело, полученное после иммунизации двугорбого верблюда, получило обозначение 1p1B10.
- Это антитело нейтрализует вирус SARS-CoV-2 в сверхнизких (пикомолярных) концентрациях, предотвращая инфицирование клеток как в культуре, так и в организмах сирийских хомячков и специальных линий мышей.
- Кристаллографический анализ показал: участок, с которым связывается 1p1B10 на S-белке коронавируса, совпадает с точкой контакта вируса с рецептором ACE2 на поверхности человеческих клеток. Таким образом, антитело блокирует вирусу путь к проникновению в клетку.
Широта действия и устойчивость к мутациям:
- 1p1B10 проявляет активность против всех известных штаммов: Wuhan D614G, Alpha, Beta, Gamma, Delta, Omicron (BA.1, BA.2, BA.5), а также новых вариантов XBB.1, XBB.1.5, XBB.1.9, XBB.1.16, JN.1, KS.1 и других.
- Причина универсальности — большинство мутаций в рецептор-связывающем домене S-белка (RBD) не затрагивают участок, который распознает наноантитело. Даже если коронавирус и приобретет такие мутации, они, скорее всего, ослабят его способность связываться с рецептором ACE2, а значит — затруднят его распространение.
Комментарий разработчиков
ЛЮДИФАРМЫ: «Полученное антитело оказалось универсальным и крайне эффективным против всех протестированных нами вариантов коронавируса. Это делает его уникальным по спектру действия. Хотя нельзя полностью исключить появление устойчивых к нему штаммов, пока такие варианты не обнаружены. И если мутации и появятся, они, вероятнее всего, приведут к потере вирусом способности эффективно инфицировать клетки человека», — отметил Дмитрий Щебляков, заведующий лабораторией иммунобиотехнологии НИЦЭМ Гамалеи.
Результаты лабораторных и доклинических исследований внушают серьезные надежды на создание эффективного терапевтического средства против COVID-19 для самых уязвимых групп пациентов. Ключевым шагом станут дальнейшие испытания нового наноантитела на людях.