Японские исследователи разработали стратегию вакцинации мышей, которая способствует выработке антител, способных нейтрализовать не только SARS-CoV-2, но и широкий спектр других коронавирусов. В случае успешного внедрения на людях этот подход, который будет опубликован 8 октября в Журнале экспериментальной медицины, может привести к разработке вакцины следующего поколения, способной предотвратить будущие пандемии коронавируса.
Вирус SARS-CoV-2, ответственный за COVID-19, проникает в клетки человека, используя свой спайковый белок для связывания с рецептором на поверхности клетки, называемым ACE2. Рецептор-связывающий домен белка шипа состоит из двух частей: "основной" регион, который очень похож на все коронавирусы, и более специализированный "голова" область, которая опосредует связывание с ACE2.
Антитела, которые распознают головную часть домена, связывающего спайк-рецептор, могут блокировать проникновение SARS-CoV-2 в клетки, но обеспечивают слабую защиту от других коронавирусов, таких как вирус SARS-CoV-1, ответственный за вспышку тяжелого острого респираторного синдрома. 2002 г. Антитела, которые распознают центральную область домена связывания шипового рецептора, напротив, могут предотвращать проникновение различных коронавирусов в клетки человека. К сожалению, однако, люди, подвергшиеся воздействию вирусного спайкового белка, как правило, вырабатывают много антител против области головы, но мало антител, которые распознают центральную область.
"Это говорит о том, что, хотя образование широко нейтрализующих антител возможно, инфекция SARS-CoV-2 и существующие вакцины вряд ли обеспечат защиту от появления новых вирусов, связанных с SARS," объясняет профессор Томохиро Куросаки из Исследовательского центра иммунологии WPI при Университете Осаки в Японии. "Учитывая, что предшествующие эпидемии коронавируса, такие как SARS-CoV-1 и MERS-CoV, произошли из-за зоонозных коронавирусов, пересекающих видовой барьер, возможность появления подобных вирусов в будущем представляет значительную угрозу для здоровья населения во всем мире, даже в лицо эффективных вакцин от современных вирусов."
Куросаки и его коллеги решили протестировать новую стратегию вакцинации, которая могла бы позволить иммунной системе производить более широко нейтрализующие антитела. Исследователи с помощью генной инженерии создали рецептор-связывающий домен шипового белка SARS-CoV-2, покрывающий его головную часть дополнительными молекулами сахара. Эти молекулы сахара могут защищать область головы от иммунной системы и повышать выработку антител против неэкранированной области ядра рецептор-связывающего домена.
Действительно, мыши, иммунизированные этими сконструированными белками, продуцировали гораздо более высокую долю антител, распознающих центральную область рецептор-связывающего домена шипового белка. Эти антитела смогли нейтрализовать проникновение в клетки не только SARS-CoV-2, но также SARS-CoV-1 и трех SARS-подобных коронавирусов от летучих мышей и ящеров.
Потребуется проделать большую работу, чтобы воплотить эту стратегию в жизнь людей, но, по словам Куросаки,, "наши данные предполагают, что сконструированные версии домена, связывающего шип-рецептор, могут быть полезным компонентом для разработки широко защитных вакцин нового поколения для предотвращения будущих пандемий коронавируса."