Поиск эффективного лечения COVID-19 привел одну команду исследователей к поиску невероятного союзника для своей работы — ламы по имени Винтер. Команда из Техасского университета в Остине, Национального института здравоохранения и Гентского университета в Бельгии пишет в журнале Cell о своих возможностях лечения коронавирусом с участием лам.
Исследователи связали две копии особого вида антител, продуцируемых ламами, чтобы создать новые антитела, которые прочно связываются с ключевым белком коронавируса, который вызывает COVID-19. Этот белок, называемый шиповым белком, позволяет вирусу проникать в клетки-хозяева. Первоначальные тесты показывают, что антитела блокируют вирусы, которые демонстрирует этот белок, от заражения клеток в культуре.
В настоящее время команда готовится к проведению доклинических исследований на животных, таких как хомяки или приматы, с надеждой на следующее тестирование на людях. Цель состоит в том, чтобы разработать лечение, которое помогло бы людям вскоре после заражения вирусом.
«Это одно из первых антител, которые, как известно, нейтрализуют SARS-CoV-2. Вакцины же на его основе должны вводиться за месяц или два до заражения, чтобы обеспечить защиту. С помощью терапии антителами вы непосредственно даете кому-то защитные антитела, и поэтому сразу после лечения они должны быть защищены. Антитела также могут быть использованы для лечения кого-то, кто уже болен, чтобы уменьшить серьезность заболевания».
Джейсон Маклеллан, доцент молекулярных биологических наук в UT Austin
Когда иммунная система лам выявляет чужеродных захватчиков, таких как бактерии и вирусы, эти животные (и верблюды, и альпаки) вырабатывают два типа антител: одно похоже на человеческие антитела, а другое намного меньше. Эти маленькие антитела называются однодоменными антителами или нанотелами, их можно распылять и использовать в ингаляторе.
Ламе Уинтеру 4 года, и он до сих пор живет на ферме в сельской местности Бельгии вместе со 130 другими ламами и альпаками. Его участие в эксперименте произошло в 2016 году, когда ему было около 9 месяцев, и исследователи изучали два ранних коронавируса: SARS-CoV-1 и MERS-CoV. В процессе, подобном тому, как люди делали прививки для иммунизации против вируса, ему в течение примерно шести недель вводили стабилизированные белки из этих вирусов.
«То, что их можно распылять в ингаляторе, делает их потенциально интересными в качестве лекарственного средства для респираторного патогена, потому что вы доставляете его прямо в место заражения»
Дэниел Врэпп, аспирант лаборатории Маклеллана
Затем исследователи собрали образец крови и изолировали антитела, которые связывались с каждой версией белка. Один из них продемонстрировал реальный результат.
Команда разработала новые антитела, которые обещают лечить текущий SARS-CoV-2, связав две копии антитела ламы, которые работали против более раннего вируса SARS. Они продемонстрировали, что новое антитело нейтрализует вирусы, обнаруживающие белки из SARS-CoV-2 в клеточных культурах. Ученые смогли завершить это исследование и опубликовать его в лучшем журнале за считанные недели благодаря многолетней работе над коронавирусами.
«Это было захватывающе для меня, потому что я работал над этим годами. Но тогда не было большой необходимости в лечении коронавирусом. Это было просто фундаментальное исследование. Теперь это может иметь некоторые трансляционные последствия».
Дэниел Врэпп, аспирант лаборатории Маклеллана
Первые антитела, которые группа определила в первоначальных тестах SARS-CoV-1 и MERS-CoV, включали одно, называемое VHH-72, которое тесно связано с остроконечными белками на SARS-CoV-1. При этом он предотвратил заражение клеток псевдотипированным вирусом — вирусом, который не может заразить людей и который был генетически спроектирован для демонстрации копий белка спайка SARS-CoV-1 на его поверхности от заражения клеток.
Когда SARS-CoV-2 появился и вызвал пандемию COVID-19, команда задалась вопросом, будет ли антитело, обнаруженное ими для SARS-CoV-1, также эффективно против его родственника. Они обнаружили, что он также связывается с пиковым белком SARS-CoV-2, хотя и слабо. Инженерное дело, которое они сделали для более эффективного связывания, включало связывание двух копий VHH-72, которое, как они тогда показали, нейтрализует псевдотипированный вирус, обладающий шиповыми белками из SARS-CoV-2. Это первое известное антитело, которое нейтрализует как SARS-CoV-1, так и SARS-CoV-2.