Животное по имени Винтер стало донором крови для разработки потенциального лекарства, которое может помочь людям из группы риска и медицинским работникам справиться с коронавирусом максимально быстро.
В поисках эффективного средства для лечения коронавирусной инфекции ученые иногда находят самые неожиданные источники потенциальных лекарств. Так, международная команда исследователей предлагает использовать для таких целей лам. Статья об этом будет опубликована в майском номере журнала Cell: документ доступен в предварительной верстке.
Взяв образцы крови у ламы, ученые выделили два различных типа антител и скомбинировали их. Полученный гибридный иммуноглобулин прочно связывается с так называемым S-протеином, или шипиковым белком вируса, благодаря которому последний связывается с рецепторами клетки.
Помогала исследователям лама по имени Винтер («зима» — в переводе на русский), мирно обитающая на ферме в Бельгии. Кровь для экспериментов по изучению антител к коронавирусу Винтер впервые сдала в 2016 году, когда ей было всего девять месяцев. Конечно, тогда ни о каком Covid-19 и речи не шло: предметом исследования были вирусы SARS-CoV и MERS-CoV.
В течение шести недель в организм животного вводили очищенные S-протеины вирусов, а затем изучали образовавшиеся в крови антитела. Один из типов этих антител показал высокую эффективность связывания с шипиковыми белками SARS-CoV, также известного как возбудитель атипичной пневмонии.
«Это было захватывающе, ведь я работал над этим годами, — говорит Дэниел Рэпп, работавший тогда с вирусами. — Но тогда не было большой необходимости в лечении коронавирусов. Это было просто фундаментальное исследование». Однако времена изменились, и теперь работа Рэппа и его коллег приобрела совсем иное значение для человечества.
Чем же особенны ламы, кроме мягкой шерсти и надменного взгляда? Когда их иммунная система обнаруживает патогены, то реагирует на вторжение не так, как иммунная система людей. У лам, как и у других представителей семейства верблюдовых, синтезируются два типа антител. Молекулы первого типа похожи на те, которые есть в нашем организме: в большинстве случаев они состоят из двух тяжелых и двух легких полипептидных цепей. Второй тип — однодоменные, или же наноантитела, состоящие лишь из тяжелых цепей.
Такие антитела можно производить в виде аэрозоля или ингалятора. «Это делает их потенциально интересными в качестве лекарственного средства против респираторного патогена, потому что вы доставляете антитела прямо в место заражения», — резюмирует Рэпп.
Вдохновившись свойствами однодоменных антител, исследователи сконструировали новую иммунную молекулу из двух других, которые хорошо работали против вируса SARS-CoV. Оказалось, новое антитело хорошо связывает в клеточных культурах S-протеины псевдотипированных вирусов (генетическими конструктами, которые не могут вызвать полноценную инфекцию). Благодаря накопленному опыту работы с коронавирусами ученым удалось завершить новую стадию исследований буквально за считаные недели.
Сейчас Рэпп и его коллеги готовятся к проведению доклинических исследований на животных, таких как хомяки или низшие приматы, чтобы впоследствии приступить к экспериментам на людях. Главная цель работы — создать лекарство, которое помогло бы людям в максимально короткие сроки после заражения. Это может быть особенно полезно для пациентов с дисфункциями иммунной системы, а также медицинских работников.
Автор: София Жаботинская