Гонка за антителами против вируса: в чем ее суть?

Гонка за разработкой эффективных методов лечения коронавируса на основе антител развивается бешеными темпами. Из различных лабораторий в Израиле и во всем мире поступают сообщения об успехах в процессе выделения антител, которые успешно нейтрализуют способность вируса проникать в клетки организма человека.

Использование антител имеет высокий потенциал не только для лечения пациентов из группы риска, но и в качестве профилактического средства против заражения для тех, кто находится в контакте с инфицированными. В конечном счете, выявление эффективных антител против вируса может также ускорить разработку вакцины против этого заболевания.

Первая статья об успешном выявлении и выделении эффективных антител против коронавируса, официальное название которого SARS-CoV-2, была опубликована на днях в научном журнале Nature Communications. Это исследование было проведено учеными из Утрехтского университета и медицинского центра Erasmus в Нидерландах, а также Университета Ганновера в Германии.

Министр обороны Нафтали Беннет также объявил, что исследователи Института биологических исследований в Нес-Ционе смогли выделить антитела, которые успешно нейтрализуют вирус. Это сообщение не содержало никаких деталей, и министр не привел дополнительной информации, хотя возможно, что израильская разработка имеет большое значение.

Мы решили выяснить, как были получены антитела, и как удалось продемонстрировать их эффективность. Но министерство обороны отказалось предоставить эту информацию, несмотря на то, что Беннет объявил во всеуслышание, что Институт биологических исследований намерен развивать сотрудничество с международными компаниями в разработке методов лечения, основанных на антителах. Поэтому причина такой секретности неясна (согласно некоторым сообщениям, в Институте биологических исследований собираются запатентовать свое открытие, — примечание «Детали»).

А тем временем лаборатория доктора Наталии Фрейд в Тель-Авивском университете смогла выделить антитела из крови выздоравливающих пациентов. Фрейд объясняет, что два вида выделенных ею антител эффективно нейтрализовали белок, используемый вирусом для прикрепления к клеткам человеческого организма. Коронавирус использует «шип» (в научной терминологии – спайк), с помощью которого он прикрепляется к рецептору клетки человека и, таким образом, вводит в него свой генетический материал.

«Спайковый белок — это ключ, при помощи которого вирус открывает дверь в наши клетки, чтобы проникнуть туда», — объясняет Фрейд. По ее словам, антитела, которые были получены ее командой, воздействуют на этот ключ, и он теряет способность вскрывать клетки человека.

Фрейд отмечает, что на следующем этапе они будут проверять эффективность воздействия этих антител на подопытных животных. Единственные лаборатории в Израиле, которые работают с живым вирусом, находятся в Институте биологических исследований, поэтому сегодня существует огромный спрос на их услуги. По ее словам, пришлось найти лабораторию в Сан-Диего (США), чтобы там протестировали антитела, выделенные группой ученых во главе с Фрейд.

Тестирование на подопытных животных должны начаться в этом месяце. Если этот этап завершится успехом, можно будет приступать к проверке безопасности препарата и его эффективности для лечения человека. Только если этот этап завершится успешно, можно будет переходить к производству лекарства и его массовому применению.

Если эта разработка пройдет успешно, объясняет ученая,  препарат может помочь пациентам из группы риска, таким как пожилые люди или люди с хроническими заболеваниями, побороть вирус. Кроме того, недавние исследования показывают, что у некоторых пациентов организм не вырабатывает иммунитет к коронавирусу самостоятельно — таким образом, введение антител может помочь им быстрее выздороветь.

Антитела могут оставаться активными в крови в течение нескольких недель — до двух месяцев, поэтому можно делать инъекции антител, например, медицинским бригадам и другим специалистам, которые вынуждены работать в контакте с инфицированными коронавирусом пациентами.

Использование антител распространено при различных заболеваниях. Одним из ведущих способов получения и выделения антител является заражение вирусом лабораторных мышей, чтобы их иммунная система начала вырабатывать антитела. Мышей, используемых в этих исследованиях, называют «гибридными», потому что в их ДНК внедряют человеческие гены. Это необходимо для того, чтобы полученные антитела, которые вырабатывает их иммунная система, были больше похожи на человеческие. Такой метод используется исследователями из Нидерландов и Германии, которые уже опубликовали свои результаты.

Фрейд объясняет, что использование мышей имеет свои ограничения: хотя «гибридные» животные вырабатывают антитела, сопоставимые с антителами человеческого организма, тем не менее, человеческий организм может проявить на них острую иммунную реакцию. Ученая подчеркивает, что ее лаборатория не использует мышей, а выделяет антитела из крови выздоровевших пациентов. Затем генетические цепочки РНК антител секвенируются и интегрируются в культивируемые человеческие клетки, которые затем вырабатывают новые антитела. Результатом этого метода являются эффективные против вируса антитела, полностью человеческие, которые не должны вызывать резкую иммунную реакцию.

Другое преимущество выделения антител из крови человека связано с долгосрочным потенциалом этого исследования. Идентификация антител позволит изучить и понять механизм их противодействия вирусу. А это, в свою очередь, означает, что мы сможем обнаружить места уязвимости коронавируса — специфические места на этих «шипах», без которых коронавирус не проникнет в клетки человека. Это открытие позволит производить эффективную вакцину, которая научит иммунную систему распознавать генетический код коронавируса и вырабатывать более эффективную защиту.

Еще один метод лечения, который недавно привлек всеобщее внимание, тоже связан с антителами. Это переливание плазмы крови от пациентов, выздоровевших от коронавируса, больным в тяжелом состоянии. Однако этот метод имеет два существенных ограничения. Первое состоит в том, что плазму (кровяная жидкость без клеток крови, но с различными антителами) невозможно производить коммерческим способом, и ее доступность ограничена количеством доноров среди выздоровевших пациентов. Зато антитела можно производить в неограниченных количествах на существующих фармацевтических фабриках.

Второе ограничение заключается в том, что плазма содержит большое количество антител; некоторые эффективны против вируса, а другие — нет, поэтому лечение менее эффективно, и также может иметь нежелательные побочные эффекты.

Асаф Ронэль, Идо Эфрати, «ХаАрец», Ц.З. Фотоиллюстрация: Pixabay˜