Антитіла лами знешкоджують коронавірус у найслабшому місці

Дослідники з Центру медичної біотехнології VIB-UGent в Бельгії виявили особливий тип малих антитіл, які забезпечують потужний захист проти широкого спектра коронавірусів, пов'язаних з SARS. До них належать як оригінальний вірус SARS-CoV-1, так і численні версії SARS-CoV-2, який спричиняє COVID-19. Ці антитіла працюють за унікальним принципом, прикріплюючись до висококонсервативної та життєво важливої ділянки, розташованої біля основи шипоподібного білка вірусу. Така дія запобігає зміні форми шипа, що є необхідною умовою для зараження клітин.

Результати дослідження, опубліковані у журналі Nature Communications, можуть відкрити шлях до створення широкоспектральних противірусних препаратів, які залишатимуться ефективними навіть із появою нових варіантів вірусу. Це особливо важливо в контексті постійної еволюції SARS-CoV-2, який продовжує виробляти нові штами, здатні уникати дії багатьох існуючих антитільних терапій.

Основна проблема сучасних методів лікування полягає в тому, що більшість антитіл розроблені для націлювання на ділянки шипоподібного білка, які часто мутують, зокрема на рецептор-зв'язувальний домен. Коли ці ділянки змінюються, антитіла можуть більше не розпізнавати вірус, що робить лікування менш ефективним або навіть марним.

Щоб обійти цю проблему, науковці під керівництвом професора Ксав'є Саеленса та доктора Берта Схепенса вирішили зосередитися на іншій частині шипоподібного білка. Вони обрали за мішень субодиницю S2, яка відіграє ключову роль у злитті вірусу з людськими клітинами. На відміну від інших частин шипоподібного білка, субодиниця S2 є набагато стабільнішою у різних типів коронавірусів.

Для пошуку потрібного типу антитіл команда звернулася до лам, зокрема до однієї особини на ім'я Вінтер. Лами виробляють однодоменні антитіла, також відомі як VHH або нанотіла, які є значно меншими за типові людські антитіла. Дослідники виявили кілька таких нанотіл ламового походження, здатних нейтралізувати широкий спектр вірусів, пов'язаних з SARS.

Унікальність цих антитіл полягає в механізмі їхньої дії. Замість націлювання на звичайні слабкі місця вірусу, вони діють як затискач. Антитіла прикріплюються до рідко експонованої, жорстко консервативної ділянки, що складається з трьох скручених білкових структур, які називаються спіральною спіраллю альфа-спіралей, біля основи шипоподібного білка. Прикріплюючись до цієї ділянки, антитіла фіксують шип у його початковій формі та блокують його розгортання, що є важливим кроком у процесі зараження.

У лабораторних тестах ці антитіла забезпечили потужний захист від інфекції у тварин, навіть коли їх вводили в невеликих кількостях. Коли дослідники спробували змусити вірус еволюціонувати та уникнути лікування, йому було важко це зробити. Небагато варіантів, які все ж з'явилися, виявилися набагато менш інфекційними, що свідчить про те, що вірус не може легко мутувати цю ділянку без втрати здатності ефективно поширюватися.

Доктор Схепенс, старший автор дослідження, пояснив важливість цього відкриття. За його словами, ця ділянка настільки критична для вірусу, що він не може легко мутувати без ослаблення самого себе. Це дає рідкісну перевагу у вигляді мішені, яка є одночасно життєво важливою та стабільною у різних варіантах вірусу.

Відкриття знаменує важливий крок до розробки довготривалих противірусних терапій, які можуть залишатися ефективними проти поточних та майбутніх загроз коронавірусу. Професор Саеленс підкреслив перспективність результатів дослідження, зазначивши, що поєднання високої ефективності, широкої активності проти численних вірусних варіантів та високого бар'єру для резистентності є надзвичайно обнадійливим.

Ця робота створює міцну основу для розробки антитіл нового покоління, які можуть стати життєво важливими в боротьбі не лише з поточними, але й з майбутніми загрозами коронавірусу. Дослідження фінансувалося Фондом наукових досліджень Фландрії, програмою EOS, Європейським Союзом Horizon 2021 та компанією Exevir Bio BV.

Науковці сподіваються, що їхнє відкриття допоможе створити нове покоління ліків, які залишатимуться ефективними незалежно від того, як вірус намагатиметься мутувати. Це особливо важливо в умовах пандемії, коли швидка поява нових варіантів вірусу становить постійну загрозу для громадського здоров'я та вимагає постійного оновлення методів лікування.