Обнаружена потенциальная уязвимость коронавируса COVID-19

Согласно исследованию, проведенному Scripps Research, антитела, извлеченные у выжившего после эпидемии атипичной пневмонии в начале 2000-х годов, выявило потенциальную уязвимость нового коронавируса в структуре COVID-19.

Исследование, опубликованное сегодня в журнале Science, является первым, которое сопоставило взаимодействие человеческого антитела с новым коронавирусом с разрешением, близким к атомному. Хотя антитело было получено в ответ на инфекцию SARS (тяжелый острый респираторный синдром), вызванную вирусом SARS-CoV, он перекрестно реагирует с новым коронавирусом, SARS-CoV-2.

Структурное картирование выявило практически идентичный уровень на обоих коронавирусах, с которыми связываются антитела, что указывает на функционально важный и уязвимый уровень для этого семейства коронавирусов.

“Знание таких консервативных уровней может помочь в разработке структурных вакцин и терапевтических средств против SARS-CoV-2, которые также защитят от других коронавирусов, включая те, которые могут появиться в будущем”, – говорит старший автор исследования Ян Уилсон, доктор философских наук, профессор структурной биологии Хансен и заведующий кафедрой интегративной структурной и вычислительной биологии в Scripps Research.

SARS-CoV, вызывающая SARS, возникла в среде летучих мышей, но в 2002 году она добралась и до людей в Южном Китае, заразив более 8000 человек и почти 800 убив, прежде чем она была подавлена ​​блокировками, карантином и другими мерами.

SARS-CoV-2, тесно связанный коронавирус, вызывающий COVID-19, впервые появился в китайском городе Ухань в конце 2019 года. Гораздо более заразный, чем его двоюродный брат, он вызвал пандемию, вызвавшую гораздо больше случаев заболевания и смертельных случаев, чем атипичная пневмония. Разработка вакцины или даже эффективного лечения может значительно облегчить кризис.

Лаборатория Уилсона известна своими новаторскими структурными исследованиями антител, связанных с вирусами, включая ВИЧ и грипп. Эти исследования были использованы для информирования конструкций вакцин и препаратов на основе антител, а также других терапевтических средств. Наряду с сотнями других лабораторий по всему миру, команда Уилсона теперь сосредоточена на SARS-CoV-2.

“Наша конечная цель заключается в том, чтобы получить структурную информацию об антителах и их уровнях связывания и использовать ее для определения дизайна вакцины SARS-CoV-2, так же как наша лаборатория сделала с гриппом и ВИЧ”, – говорит соавтор исследования Николас Ву, доктор философии, научный сотрудник в лаборатории Уилсона.

Новое исследование посвящено антителам против SARS-CoV под названием CR3022, которое было первоначально выделено в 2006 году фармацевтической компанией Crucell Holland BV в Нидерландах. В докладе китайских ученых в начале этого года указывалось, что CR3022 перекрестно реагирует на SARS-CoV-2. Команда Уилсона использовала свой опыт структурного картирования, чтобы определить, как антитела связывается с SARS-CoV-2.

Ключевой находкой является то, что уровень связывания антител очень похож на два коронавируса, отличаясь только четырьмя белковыми строительными блоками, называемыми аминокислотами. Эта высокая степень сходства означает, что уровень выполняет важную функцию, которая была бы потеряна, если бы он значительно мутировал.

Тем не менее, функция уровня остается загадочной. Анализ Scripps Research показал, что уровень связывания антител относительно удален от той части вируса, которая захватывает белковые рецепторы клеточной поверхности при подготовке к проникновению клеток в наши легкие. Это говорит о том, что, по крайней мере для SARS-CoV, CR3002 нейтрализует способность вируса инфицировать клетки каким-либо косвенным образом.

Добавление к загадке – открытие, что уровень связывания антител на этих вирусах обычно не доступен для антител.

“Мы обнаружили, что этот регион обычно скрыт внутри вируса и подвергается воздействию только тогда, когда эта часть вируса меняет свою структуру, как это происходит при естественной инфекции”, – говорит соавтор Мэн Юань, доктор философии, также исследователь сотрудник в лаборатории Вильсона.

Несмотря на небольшую разницу между двумя коронавирусами, антитела связываются гораздо менее тесно с SARS-CoV-2, чем с вирусом SARS, и не может нейтрализовать SARS-CoV-2 в лабораторных тестах, как это происходит с SARS-CoV.

Тем не менее, полученные данные позволяют предположить, что уровень связывания этих антител с SARS-CoV-2 является уровнем уязвимости, и что антитела, связывающие его более плотно, могли бы успешно нейтрализовать вирус. Такие нейтрализующие антитела, если они разрабатываются в терапии, могут быть использованы для лечения пациентов с COVID-19 и для обеспечения временной защиты от вируса неинфицированным людям, например работникам здравоохранения.

Тот факт, что этот уровень связи является высоко консервативным между SARS-CoV и SARS-CoV-2, также указывает на то, что могут быть антитела, которые еще предстоит обнаружить, которые могут эффективно нейтрализовать оба вируса – и, возможно, таким же образом, могут нейтрализовать возникающие в будущем. коронавирусы, прежде чем они могут вызвать пандемию.

Лаборатории в Scripps Research и во всем мире в настоящее время ищут антитела, с помощью донорства крови, от людей, которые выздоровели от COVID-19 для дальнейших исследований в этом направлении.

По материалам scitechdaily.com