Исследователи из Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН впервые в России получили антитела, нейтрализующие коронавирус SARS-CoV-2. Руководитель лаборатории иммуногенетики доктор биологических наук Александр Владимирович Таранин — о том, почему это важно и как антитела приблизят разработку вакцины.

Не секрет, что в настоящее время инструментарий медиков, занимающихся терапией больных с тяжелым течением COVID-19, достаточно ограничен. Разработкой препаратов и подходов, позволяющих снизить смертность, активно занимаются лаборатории и компании по всему миру. Один из вариантов противовирусной терапии — использование моноклональных антител, способных специфически узнавать вирусные частицы и зараженные вирусом клетки и обеспечивать их уничтожение силами иммунной системы.

Известно, что за счет вакцинации мы защищены против множества вирусных инфекций, но вакцины против ряда более хитрых, высокоизменчивых патогенов, таких как ВИЧ-1 и вирус гриппа, пока не созданы. В отсутствие эффективной и безопасной вакцины, способной обеспечить защиту от заражения коронавирусом хотя бы на год-два, важно иметь возможность быстро разработать и применять подходы, снижающие тяжесть COVID-19 и делающие это заболевание нелетальным. Так, зарубежными и российскими медиками было показано, что переливание больным плазмы от донора с высоким титром антител позволяет быстрее справиться с инфекцией и не дать болезни перейти в тяжелую форму. В то же время с использованием плазмы есть определенные проблемы. «Во-первых, это ее большой объем и чужеродность для пациента. Во-вторых, существует риск переноса других инфекций. В-третьих, это доступность — число подходящих доноров пока относительно невелико. Ну и наконец, далеко не у всех переболевших COVID-19 формируется мощный антительный ответ, а из тех, у кого он формируется, далеко не у всех есть достаточно тех самых редких антител, способных нейтрализовать вирус и не дать ему попасть в клетку-мишень. Стандартизация и строгий отбор таких сывороток являются ключевым элементом успеха для экспериментальной терапии коронавирусной инфекции», - рассказывает Александр Таранин.
Чтобы получить эти антитела, были взяты образцы крови нескольких анонимных доноров, перенесших COVID-19 в тяжелой форме. Работу по подбору доноров провели сотрудники Федерального научно-клинического центра специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий  Федерального медико-биологического агентства  России — из более чем пятисот человек они отобрали несколько доноров с максимальными титрами антител. Из них были выделены B-лимфоциты — клетки, которые производят антитела, — причем были выделены именно В-лимфоциты, производящие антитела против поверхностного белка коронавируса. «С использованием клеточного сортера мы смогли поместить каждый интересующий нас В-лимфоцит в отдельную пробирку и таким образом прочитать гены, кодирующие антитела. Затем такие антитела были наработаны в необходимом для проведения экспериментов количестве. В частности, мы проверили, насколько они хорошо связывают вирусный S-белок, способны ли конкурировать за связывание вируса с клеточным рецептором и могут ли блокировать проникновение коронавируса в клетку, то есть обладают ли целевым свойством вируснейтрализации», — поясняет ученый.
В Новосибирске только у Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» есть возможность работать с живым патогенном — коронавирусом SARS-Cov2, — поэтому в ИМКБ СО РАН для оценки нейтрализующих свойств антител использовалась технология так называемых псевдовирусов. Этот метод опирается на создание полностью безопасного для исследователей аналога коронавируса, способного заражать клетки только один раз, и делать это именно за счет оболочечного белка коронавируса, к которому ученые института разработали антитела. В лаборатории были специально сконструированы клетки, несущие на своей поверхности рецептор для вируса, белок ACE2. Рецептор ACE2 — главные ворота для проникновения вируса в клетки организма. Используя такую искусственную систему, ученые проверяют, способны антитела блокировать проникновение псевдовируса или нет. Это достаточно хороший метод, он надежен в отсутствие возможности работать с живым аутентичным коронавирусом и является золотым стандартом, принятым во всем мире.
 
На следующем этапе необходимо проверить свойства антител на живом вирусе. Возможно, при испытании на животных будут использоваться созданные в ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» восприимчивые к этому патогену мыши. «Я думаю, что мы обратимся к коллегам. Золотистые сирийские хомячки, кстати, тоже восприимчивы, и их можно использовать для этой цели. Трудность в том, что для заражения животных нужно договариваться с лабораторией, которая может работать с живым вирусом. Это следующий этап нашей работы, без которого использовать моноклональные антитела для человека нельзя. Так же как и с вакциной, нужно провести определенную серию испытаний и убедиться в безопасности и эффективности. То, как скоро начнутся испытания, зависит от того, найдем мы финансирование или нет. Доклинические и клинические исследования — это очень дорогое удовольствие. До сих пор мы работали исключительно за счет собственных ресурсов, без какой-либо поддержки от государства», — отмечает Александр Владимирович.
 
В настоящий момент уже опубликовано больше десятка работ в ключевых научных журналах (Science, Nature, Cell, Immunity) по получению такого рода антител. Это направление считается одним из очень важных. Дело в том, что вирусы мутируют, и есть опасность, что именно тот район, который распознается антителом, исчезнет у мутировавшего вируса, и защитное свойство будет потеряно. Поэтому для терапевтических нужд стараются использовать минимум два антитела или коктейли из нескольких. В случае со смесями антител вероятность того, что вирус мутирует, нивелируется.
 
Одной из слабо изученных сторон коронавируса является возможность антителозависимого усиления инфекции, то есть более тяжелого течения болезни после того, как человек единожды переболел или был вакцинирован. Дело в том, что часть вакцин против коронавирусов кошек, свиней, SARS-CoV-1, MERS-CoV показали неоднозначный результат: вакцинированные животные при встрече с настоящим вирусом погибали от невероятно сильной воспалительной реакции. Их иммунная система работала не в качестве защиты, а наоборот, усиливала воспаление. По этой причине многие специалисты высказывают серьезные опасения. Иммунный ответ и его характер ни в коем случае не должны приводить к усилению инфекции при заражении вакцинированного человека.
 
«Поиск антител и создание вакцин — два параллельных процесса. Учитывая то, какие силы сейчас брошены на создание вакцины и вообще в эту область, в течение года-двух решение этой проблемы будет найдено. Антитела необходимо получать еще и потому, что, когда есть много нейтрализующих антител против разных частей вируса, мы можем еще и разобраться, какие из этих антител безопасны, а какие могут участвовать в антителозависимом усилении, найти причину. Благодаря моноклональным антителам можно разобраться, зависит ли это от специфичности антител, какой детерминант и какой эпитоп на вирусе он связывает, от каких свойств антитела это всё зависит. Когда ученые с этим разберутся, будет гораздо проще создать высокоэффективную и безопасную вакцину», — считает Александр Таранин.
 
Работу проводили сотрудники лаборатории иммуногенетики: С. В. Гусельников, А. А. Горчаков, К. О. Баранов, С. В. Кулемзин, Т. Н. Беловежец, О. Ю. Волкова, Н. А. Чикаев, Л. В. Мечетина, А. М. Наякшин, неоценимый вклад по подбору доноров внесли исследователи из ФНКЦ ФМБА России под руководством В. П. Баклаушева.
 
Мария Фёдорова
Поделиться:

Комментарии