Ламы помогут помочь бороться с COVID-19?

Ученые из Национального института здоровья (NIH) выделили набор многообещающих крошечных антител, наночастиц, против SARS-CoV-2, которые вырабатываются телом ламы по имени Кормак. Предварительные эксперименты показывают, что по крайней мере одно из этих антител - NIH-CoVnb-112 - может предотвратить заражение вирусом SARS-CoV-2, прикрепившись к спайковому белку (S-белку). Но это не все.

Похоже, что антитело работает так же хорошо в жидкости, как и в аэрозоле, что, в свою очередь, указывает на то, что оно может быть эффективным при вдыхании.

Открытие было сделано учеными во главе с неврологами Томасом Дж. «TJ» Эспарза и Дэвидом Л. Броуди из Национального института неврологических расстройств и инсульта (NINDS).

«В течение многих лет TJ и я работали над использованием антител для улучшения методов визуализации мозга. Когда случилась пандемия, мы присоединились к борьбе с низким. Надеемся, что обнаруженные нами антитела могут быть очень эффективными и гибкими, помогая бороться с пандемией коронавируса», — говорит Броуди.

Нанофитела — это небольшие белки, которые обладают всеми структурными и функциональными свойствами тяжелых обычных антител. Они естественным образом вырабатываются иммунной системой верблюдов. Они характеризуются низкой молекулярной массой, равной 1/10 стандартных антител. Это связано с тем, что наночастицы, изолированные в лаборатории, представляют собой своего рода свободные концы тяжелых белков, которые составляют основу типичных человеческих антител IgG. Эти советы играют ключевую роль в борьбе с патогенами. Они распознают вирусы и бактерии.

Поскольку наночастицы более стабильны, дешевле и их легче получить, чем стандартные антитела, все больше и больше ученых работают над их практическим применением. Например, несколько лет назад было показано, что наночастицы, адаптированные к человеческому телу, могут более эффективно бороться с аутоиммунной формой тромботической тромбоцитопенической пурпуры, чем методы лечения, используемые до сих пор.

С начала пандемии несколько исследовательских групп работали над антителами ламы против SARS-CoV-2. Исследователи NINDS использовали другую стратегию, чем другие команды. Белок S вируса SARS-CoV-2 играет ключевую роль. Он присоединяется к ферменту, превращающему ангиотензин типа 2 (ACE2), и открывает путь вирусу для заражения клетки. «Мы разработали метод выделения нано-тел, которые блокируют инфекцию, покрывая S-белок, тем самым предотвращая его прикрепление к ACE2», — объясняет Эспарза.

Чтобы получить антитела, ученые пять раз ввели Кормаку очищенную версию белка SARS-CoV-2 S в течение 28 дней. После тестирования сотен антител, взятых у ламы, ученые нашли 13 наиболее многообещающих.

Предварительные эксперименты показывают, что один из них NIH-CoVnb-112 может работать очень хорошо. Лабораторные исследования показали, что это нанантитело связывается с рецептором ACE2 в 2-10 раз сильнее, чем наночастицы, полученные в других лабораториях. Более того, наиболее вероятно, что NIH-CoVnb-112 связывается именно с теми сайтами в S-белке, которые необходимы для предотвращения его прикрепления к ACE2.

Лабораторные исследования также показали, что новое антитело может эффективно предотвращать инфекцию. Ученые генетически модифицировали безобидный «псевдовирус», чтобы использовать белок S для присоединения к рецепторам ACE2 человеческих клеток. Было замечено, что относительно небольшое количество NIH-CoVnb-112 предотвращало инфекцию в лабораторных условиях. Более того, действие было одинаково эффективным при распылении антител. По словам доктора Броуди, одним из самых захватывающих свойств наночастиц является тот факт, что они могут использоваться в аэрозолях для покрытия легких и дыхательных путей.

«У нас еще много работы, но предварительные результаты обнадеживают. Мы продвигаемся быстро с помощью NIH. В будущем мы выясним, могут ли эти антитела быть безопасным и эффективным способом предотвращения COVID-19. Ученые, работающие с нами, проверяют, можно ли использовать эти наночастицы для создания дешевых и точных тестов», — добавляет Эспарза.