У крові пацієнта, який перехворів 2003 року на пневмонію, викликану SARS-CoV, знайшли антитіла, здатні нейтралізувати SARS-CoV-2. Вони впізнають ділянку S-білка, консервативну для обох вірусів, зв'язуються з ним і заважають проникнути в клітку. Вчені сподіваються, що використання таких антитіл у лікуванні та профілактиці завадить вірусам виробити стійкість, яка може з'явитися при терапії більш вузькоспецифічними антитілами. Роботу опубліковано в журналі.
Для ефективного лікування антитілами важливо вибрати для них правильну мішень, з якою вони будуть зв'язуватися. Це має бути якась важлива для вірусу ділянка, розташована на його поверхні. У випадку з SARS-CoV-2 багато дослідників сконцентрувалися на пошуку антитіл, що дізнаються RBD-домен його S-білка. Він відповідає цим вимогам, - розташований у відносно доступному для антитілого місці і відіграє ключову роль при зараженні: якщо його «прикрити» антитілом, то вірус не зможе причепитися до людських клітин і перестане бути небезпечним.
При цьому такий вибір пов'язаний з можливими проблемами. Відомо, що протягом своєї довжини ця ділянка по-різному консервативна: там є як послідовності, унікальні для SARS-CoV-2, так і більш універсальні, які схожі всередині спорідненої групи штамів, до яких належать SARS-CoV-2 і сам SARS. Враховуючи «любов» коронавірусів до рекомбінації - обміну ділянками геному між штаммами - має сенс шукати антитіла, які дізнаються консервативні ділянки, - так менше шансів появи стійких мутантних версій вірусів, а заодно ці ж антитіла можуть бути корисні при іншій коронавірусній інфекції. Додатково використання RBD-домену як мішені для антитіла ускладнює те, що в деяких конформаціях S-білок може його ховати і робити недоступним для антитіл.
Щоб знайти антитіла широкого спектру Дора Пінто (Dora Pinto) і її колеги зі швейцарської компанії Humabs Biomed SA перевірили на ефективність проти SARS-CoV-2 антитіла зі зразків крові пацієнта, який перехворів атиповою пневмонією 2003 року. З 25 протестованих антитіл вісім виявилися здатними зв'язуватися з S-білком SARS-CoV-2, а одне антитіло (S309) виявилося особливо перспективним. S309 виявилося здатним не тільки зв'язуватися з S-білком, але на додачу нейтралізувало SARS-CoV-2 і його безпечний аналог (псевдовірус), на якому перевіряють його здатність проникати в клітини.
За допомогою кріоелектронної мікроскопії дослідники з'ясували як саме взаємодіють антитіло і S-білок. Виявилося, що антитіло зв'язується не з RBD-доменом, а з прилеглою ділянкою довжиною 22 амінокислоти. Ця ділянка виявилася консервативною як серед ізолятів безпосередньо SARS-CoV-2, так і в інших штамів коронавірусів тієї ж групи, наприклад у RaTG-13 і SARS-CoV. Попереднє дослідження показало, що комплекс S-білків може перебувати в закритій і відкритій конформації, і S309 успішно зв'язується з обома варіантами.
Судячи з 3D-структури, антитіло не конкурує безпосередньо з рецептором ACE2, закриваючи йому доступ до RBD-домену, так що механізм, за яким це антитіло нейтралізує вірус, вимагає додаткових досліджень. Дослідники продемонстрували що S309 добре взаємодіє з Fc-рецепторами клітин вродженого імунітету і здатне активувати їх. Щоб однозначно нейтралізувати вірус дослідники пропонують використовувати надалі їх антитіла в комбінації з іншими. За аналогією з комбінаціями антибіотиків такі суміші з антитіл повинні краще працювати і не дозволять вислизнути і розмножитися мутантним вірусам, які перестали впізнаватися якимось одним антитілом.
Це не перші антитіла до SARS, які виявилися потенційно корисними при новій пандемії. До цього ми розповідали про схоже антитіло 47D11, яке виявили голландські дослідники.