Учёные выяснили, как варианты коронавируса обходят антитела
Исследователи из Icahn School of Medicine at Mount Sinai (США) и их коллеги создали самую подробную на сегодняшний день карту взаимодействия антител с вирусом SARS-CoV-2 и показали, как мутации позволяют новым вариантам коронавируса, включая Omicron, уходить от иммунного ответа.
Исследователи из Icahn School of Medicine at Mount Sinai (США) и их коллеги создали самую подробную на сегодняшний день карту взаимодействия антител с вирусом SARS-CoV-2 и показали, как мутации позволяют новым вариантам коронавируса, включая Omicron, уходить от иммунного ответа. Результаты работы опубликованы в журнале Cell Systems.
Авторы проанализировали более тысячи трёхмерных структур антител, связанных со спайк-белком SARS-CoV-2, основным объектом распознавания со стороны иммунной системы и мишенью большинства вакцин. На основе этих данных они составили структурный атлас антител к COVID-19 для понимания того, какие участки вирусного белка распознаются антителами и как изменения в этих областях ослабляют их связывание.
Согласно исследованию, антитела, в том числе применяемые в терапии, покрывают практически всю доступную поверхность рецептор-связывающего домена спайк-белка. Однако многие антитела, несмотря на различия в аминокислотной последовательности, связываются с вирусом в сходной геометрической конфигурации. Это, как отмечают исследователи, означает, что существует лишь ограниченное число структурных способов эффективно нейтрализовать вирус, а потому мутации в ключевых участках спайка способны одновременно снижать активность целых групп антител.
В работе также подчеркивается потенциал так называемых нанотел — миниатюрных, устойчивых фрагментов антител, которые способны проникать к более глубоким и консервативным участкам спайк-белка. Эти регионы меньше подвержены мутациям, поэтому нанотела рассматриваются как перспективная основа для создания противовирусных препаратов нового поколения, устойчивых к эволюции вируса.
Исследователи отмечают, что их выводы не означают потери эффективности вакцинации или естественного иммунитета. Иммунная защита формируется за счет совокупности механизмов, включая разные типы антител и клеточные реакции, которые продолжают снижать риск тяжелого течения заболевания и осложнений даже при частичной утрате активности отдельных антител. Авторы разработали открытый набор данных и интерактивный веб-инструмент, который позволяет детально изучать структуры антител к SARS-CoV-2. По их оценке, этот ресурс поможет научному сообществу разрабатывать более долговечные антитела и более эффективные варианты вакцинации.
Авторы проанализировали более тысячи трёхмерных структур антител, связанных со спайк-белком SARS-CoV-2, основным объектом распознавания со стороны иммунной системы и мишенью большинства вакцин. На основе этих данных они составили структурный атлас антител к COVID-19 для понимания того, какие участки вирусного белка распознаются антителами и как изменения в этих областях ослабляют их связывание.
Согласно исследованию, антитела, в том числе применяемые в терапии, покрывают практически всю доступную поверхность рецептор-связывающего домена спайк-белка. Однако многие антитела, несмотря на различия в аминокислотной последовательности, связываются с вирусом в сходной геометрической конфигурации. Это, как отмечают исследователи, означает, что существует лишь ограниченное число структурных способов эффективно нейтрализовать вирус, а потому мутации в ключевых участках спайка способны одновременно снижать активность целых групп антител.
В работе также подчеркивается потенциал так называемых нанотел — миниатюрных, устойчивых фрагментов антител, которые способны проникать к более глубоким и консервативным участкам спайк-белка. Эти регионы меньше подвержены мутациям, поэтому нанотела рассматриваются как перспективная основа для создания противовирусных препаратов нового поколения, устойчивых к эволюции вируса.
Исследователи отмечают, что их выводы не означают потери эффективности вакцинации или естественного иммунитета. Иммунная защита формируется за счет совокупности механизмов, включая разные типы антител и клеточные реакции, которые продолжают снижать риск тяжелого течения заболевания и осложнений даже при частичной утрате активности отдельных антител. Авторы разработали открытый набор данных и интерактивный веб-инструмент, который позволяет детально изучать структуры антител к SARS-CoV-2. По их оценке, этот ресурс поможет научному сообществу разрабатывать более долговечные антитела и более эффективные варианты вакцинации.
