Сверхмощные человеческие антитела защищают от COVID-19 в тестах на животных: ученые выделяют мощные нейтрализующие коронавирус антитела от пациентов с COVID-19 и успешно тестируют на животных
Исследование, опубликованное сегодня в Science, предлагает парадигму быстрой реакции на возникающую и смертельную вирусную пандемию и закладывает основу для клинических испытаний и дополнительных тестов антител, которые в настоящее время производятся в качестве потенциальных средств лечения и профилактики COVID-19.
«Открытие этих очень мощных антител представляет собой чрезвычайно быстрый ответ на совершенно новый патоген», – говорит соавтор исследования Деннис Бертон, доктор философии, заведующий кафедрой иммунологии им.
Джеймса и Джесси Минор в отделе иммунологии и микробиологии Scripps Research.
В принципе, инъекции таких антител можно делать пациентам на ранней стадии COVID-19 для снижения уровня вируса и защиты от тяжелого заболевания. Антитела также могут использоваться для обеспечения временной вакциноподобной защиты от инфекции SARS-CoV-2 для медицинских работников, пожилых людей и других лиц, которые плохо реагируют на традиционные вакцины или подозреваются в недавнем контакте с коронавирусом.
Проект возглавляли группы Scripps Research; IAVI, некоммерческая научно-исследовательская организация, занимающаяся решением неотложных, нерешенных проблем глобального здравоохранения; и Медицинский факультет Калифорнийского университета в Сан-Диего.
«Это были колоссальные совместные усилия, и теперь мы сосредоточены на производстве больших количеств этих многообещающих антител для клинических испытаний», – говорит со-ведущий автор Томас Роджерс, доктор медицинских наук, доцент кафедры иммунологии и иммунологии. Микробиология в Scripps Research и доцент медицины Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Подход, который работает с другими смертоносными вирусами
Разработка лечения или вакцины от тяжелой формы COVID-19 в настоящее время является главным приоритетом общественного здравоохранения в мире. Во всем мире почти 8 миллионов человек дали положительный результат на инфекцию SARS-CoV-2, и более 400000 человек умерли от тяжелой формы COVID-19. Ежедневное количество новых инфекций продолжает расти.
Один из подходов к новым вирусным угрозам – выявление в крови выздоравливающих пациентов антител, которые нейтрализуют способность вируса инфицировать клетки.
Затем эти антитела можно производить массово, используя биотехнологические методы, в качестве лечения, блокирующего тяжелое заболевание, и в качестве вакциноподобного профилактического средства, которое циркулирует в крови в течение нескольких недель для защиты от инфекции.
Этот подход уже был успешно продемонстрирован против вируса Эбола и вызывающего пневмонию респираторно-синцитиального вируса, широко известного как RSV.
Мощные антитела пациента блокируют вирус
Для нового проекта Роджерс и его коллеги из Калифорнийского университета в Сан-Диего взяли образцы крови у пациентов, выздоровевших от COVID-19 от легкой до тяжелой степени. Параллельно ученые из Scripps Research и IAVI разработали тестовые клетки, которые экспрессируют ACE2, рецептор, который SARS-CoV-2 использует для проникновения в клетки человека.
В серии начальных экспериментов команда проверила, может ли содержащая антитела кровь пациентов связываться с вирусом и сильно блокировать его от заражения тестируемых клеток.
Ученым удалось выделить более 1000 отдельных продуцирующих антитела иммунных клеток, называемых В-клетками, каждая из которых продуцировала отдельные антитела против SARS-CoV-2.
Команда получила последовательности генов антител из этих В-клеток, чтобы они могли производить антитела в лаборатории. Путем индивидуального скрининга этих антител команда определила несколько антител, которые даже в крошечных количествах могут блокировать вирус в тестовых клетках, и одно, которое также может защитить хомяков от сильного вирусного воздействия.
Вся эта работа, включая разработку моделей инфицирования клеток и животных, а также исследования, направленные на обнаружение того, где представляющие интерес антитела связывают вирус, была завершена менее чем за семь недель.
«Мы использовали многолетний опыт нашего учреждения в области выделения антител и быстро переключили наше внимание на SARS-CoV-2, чтобы идентифицировать эти высокоэффективные антитела», – говорит соавтор исследования Элиза Ландейс, доктор философии, главный научный сотрудник IAVI.
Исследователи говорят, что если дальнейшие тесты на безопасность на животных и клинические испытания на людях пройдут успешно, то, вероятно, антитела можно будет использовать в клинических условиях уже в январе следующего года.
«Мы намерены сделать их доступными для тех, кто в них больше всего нуждается, включая людей из стран с низким и средним уровнем дохода», – говорит Ландис.
В ходе своих попыток выделить антитела против SARS-CoV-2 от пациентов с COVID-19, исследователи обнаружили одно, которое также может нейтрализовать SARS-CoV, связанный с ним коронавирус, который вызвал вспышку тяжелого острого респираторного синдрома в 2002-2004 годах. (SARS) в Азии.
«Это открытие дает нам надежду на то, что мы в конечном итоге найдем широко нейтрализующие антитела, которые обеспечат хотя бы частичную защиту от всех или большинства коронавирусов SARS, что должно быть полезно, если еще один перейдет к людям», – говорит Бертон.
«Быстрое выделение мощных нейтрализующих антител против SARS-CoV-2 и защита на модели мелких животных» был соавтором 30 ученых, включая ведущих авторов Томаса Роджерса, Фангжу Чжао, Дели Хуанга и Натана Бейтлера из Scripps Research. Соответствующими авторами были Девин Сок и Джозеф Джардин из IAVI и Деннис Бертон из Scripps Research.
Финансирование было предоставлено Национальным институтом здравоохранения (UM1 AI44462), Центром нейтрализующих антител IAVI, Фондом Билла и Мелинды Гейтс (OPP 1170236, OPP 1206647, OPP1196345 / INV-008813), Фондом Джона и Мэри Ту и Фондом Пендлтона. Фонд.
