Коронавирус SARS-CoV-2, спровоцировавший глобальный кризис здравоохранения, продолжает оставаться актуальной угрозой для общества, постоянно совершенствуясь за счёт новых мутаций. Эти изменения позволяют вирусу обходить существующий иммунный ответ, что дополнительно усложняет борьбу с инфекцией. Особенно тяжело COVID-19 протекает у представителей уязвимых групп: пожилых людей, пациентов с ослабленным иммунитетом и имеющих серьёзные хронические заболевания. У них значительно выше риск осложнений и смертельного исхода при заражении коронавирусом.
Российские учёные из ведущих научных центров — НИЦЭМ им. Гамалеи и ФИЦ Биотехнологии РАН — совместно разработали инновационный подход к созданию универсального антитела против коронавируса. Специалисты разработали детальную и продуманную схему иммунизации верблюда, позволившую получить уникальное антитело, способное эффективно нейтрализовать все основные разновидности коронавируса SARS-CoV-2, включая как изначальный уханьский штамм, так и ряд современных вариантов, актуальных в России и по всему миру. Эта работа стала весомым вкладом в борьбу с продолжающейся угрозой коронавирусной инфекции. Научный проект получил поддержку по гранту РНФ 23-74-30004.
Проблема мутаций и значение универсальных антител
Вопреки официальному завершению пандемии, актуальность COVID-19 сохраняется: только с начала 2024 года и по октябрь, согласно данным Всемирной организации здравоохранения, инфицировано свыше 2,5 млн человек, а трагические последствия унесли жизни более 50 тысяч пациентов по всему миру. В таких условиях особенно необходимы новые эффективные методы профилактики и терапии этой инфекции.
Антитела, которые способны нейтрализовать вирус, рассматриваются как один из самых перспективных подходов в лечении тяжёлых форм COVID-19. Однако из-за быстрой эволюции SARS-CoV-2, связанной с накоплением мутаций, ранее созданные антитела в ряде случаев уже не могут распознавать новые штаммы вируса и обеспечивать необходимую защиту. Это поставило перед учёными задачу поиска универсальных антител, обладающих широкой нейтрализующей активностью по отношению к различным вариантам коронавируса.
Совместные исследования команд ФИЦ Биотехнологии РАН и НИЦЭМ Гамалеи, при участии Николая Случанко и Дмитрия Щеблякова, позволили получить именно такое антитело: его уникальная структура даёт возможность эффективно обезвреживать самые актуальные разновидности коронавируса. За основу был взят особый тип антител, получаемых из иммунной системы верблюда, отличающихся необычайной стабильностью и компактностью молекулы.
Молекула 1p1B10: шаг к эффективной терапии
Результатом работы стал новый антителный препарат, известный под обозначением 1p1B10. Он показал впечатляющие результаты в тестах: 1p1B10 способно блокировать широкий спектр вариантов SARS-CoV-2, не теряя эффективности даже при наличии многочисленных мутаций вируса. Это открывает перспективы для дальнейшего развития современных методов лечения и профилактики COVID-19, особенно для пациентов из групп риска, которым не всегда помогают существующие вакцины и лекарства.
Применение уникальной схемы иммунизации, а также опыт и научный потенциал российских учёных позволили добиться результата, который может стать серьёзной преградой на пути распространения коронавируса. По заявлению участников исследования, дальнейшие этапы работы посвящены клиническому тестированию и внедрению уникального антитела 1p1B10 в медицинскую практику. В перспективе такие препараты способны значительно снизить количество тяжёлых случаев болезни, обеспечить дополнительную защиту самым уязвимым группам населения и приблизить полное возвращение к нормальной жизни без угрозы новых волн эпидемии.
Оптимистичный взгляд в будущее
Разработка универсального антитела учёными из НИЦЭМ Гамалеи и ФИЦ Биотехнологии РАН демонстрирует серьёзный прогресс мировой науки в сфере борьбы с коронавирусом. Их труд внушает оптимизм и внушает уверенность в том, что человечество может эффективно адаптироваться к новым вызовам инфекционных болезней. В ближайшее время планируется масштабное тестирование препарата, и российские учёные готовы продолжать работу над инновационными решениями, которые могут стать ключом к здоровому обществу и стабильному будущему всему миру.
Иммунологи во всем мире проявляют огромный интерес к необычным антителам, которые вырабатывают двугорбые верблюды (бактрианы). Эти антитела значительно отличаются от привычных для млекопитающих, в том числе и человека. В то время как стандартные антитела состоят из двух легких и двух тяжелых белковых цепей, у представителей семейства верблюдовых — а также их ближайших родственников лам — можно встретить молекулы, лишённые легких цепей. Из-за компактных размеров таких уникальных антител, именуемых наноантителами, они обладают захватывающими перспективами для медицины и биотехнологий. Благодаря своей микроскопической структуре наноантитела быстро распространяются по организму и эффективно обнаруживают даже скрытые патогены.
Маленькие, но сильные: наноантитела в борьбе с вирусами
Наличие наноантител у верблюдовых объясняет революцию в подходах к борьбе с вирусными инфекциями. Из-за крошечного размера и особой структуры, наноантитела могут проникать в труднодоступные участки тела и преодолевать биологические барьеры, которые часто становятся препятствием для обычных антител. Специалисты отмечают, что эффективность их работы в борьбе с патогенами действительно впечатляет.
Одно из направлений исследований связано с SARS-CoV-2 — вирусом, вызвавшим пандемию COVID-19. Ключевым моментом для заражения человека этим вирусом является взаимодействие S-белка, расположенного на поверхности вирусной частицы, с рецептором ACE2 на человеческой клетке. Этот белок содержит так называемый рецептор-связывающий домен (RBD), который как раз и выступает главной мишенью для нейтрализующих антител. Как объясняет Николай Случанко, руководитель лаборатории белок-белковых взаимодействий из ФИЦ Биотехнологии РАН, если нейтрализующее антитело блокирует участок RBD, то вирус уже не сможет проникнуть в клетки организма и вызвать заболевание.
Революционные открытия: наноантитело 1p1B10
Российские ученые добились поразительных успехов, создав наноантитело с кодом 1p1B10. Эксперименты на клетках сирийских хомячков и специализированных мышей подтвердили: даже минимальные, практически микродозы наноантитела обеспечивают надежную защиту от вируса, нейтрализуя смертельно опасные количества различных штаммов.
Секрет высокой эффективности этого наноантитела кроется в его уникальной способности. С помощью новейших технологий исследователи детально рассмотрели кристаллическую структуру комплекса 1p1B10 с RBD коронавируса. Оказалось, зона, к которой присоединяется наноантитело на вирусе, в точности совпадает с участком, к которому обычно прикрепляется человеческий рецептор ACE2. Благодаря этому, наноантитело работает словно замок: не позволяя вирусу зацепиться за клетки, оно полностью блокирует путь проникновения инфекции.
Еще одна изумительная особенность заключается в универсальности действия. Даже многочисленные мутации, которые могут возникать в рецептор-связывающем домене коронавируса, не затрагивают критический для наноантитела участок распознавания. Это гарантирует стабильную эффективность наноантитела против широкого спектра различных вариантов вируса, что делает его одним из самых перспективных средств пассивной иммунной защиты.
Будущее уже здесь: потенциал наноантител для медицины
Исследования наноантител двугорбых верблюдов открывают впечатляющие горизонты: их можно использовать не только для терапии уже известных вирусных инфекций, но и для создания новых профилактических средств. Здоровье миллионов людей может быть защищено с помощью инновационных препаратов на основе верблюжьих антител. Кроме борьбы с коронавирусными инфекциями, эти молекулы могут применяться против бактериальных и онкологических заболеваний или даже в диагностических системах будущего.
Таким образом, открытия, сделанные учеными, вселяют оптимизм: компактные и мощные наноантитела предоставляют современной медицине эффективный, универсальный и безопасный инструмент для защиты человека от целого ряда опасных заболеваний. Благодаря этим исследованиям человечество получает новый щит для укрепления здоровья, ускоряя шаг к более безопасному будущему.
Российские учёные сделали значительный шаг вперед в борьбе с коронавирусом, разработав универсальное антитело, которое демонстрирует высочайшую эффективность против самых разных штаммов вируса. Новый препарат оказался активным не только в отношении всемирно известных вариантов, таких как Wuhan D614G, Alpha, Beta, Gamma, Delta и различные проявления штамма Omicron (BA.1, BA.2, BA.5), но и относительно более поздних и сложных мутаций коронавируса, включая XBB.1, XBB.1.5, XBB.1.9, XBB.1.16, JN.1 и KS.1. Такой широкий спектр действия открывает большие перспективы для его применения и делает этот препарат весьма уникальным в сфере антикоронавирусной терапии.
Инновационный подход и результаты исследований
Перспективность уникального антитела многократно подчеркивается его способностью нейтрализовывать сразу все исследованные учёными варианты вируса. Руководитель лаборатории иммунобиотехнологии НИЦЭМ имени Гамалеи, Дмитрий Щебляков, отметил, что даже с учётом возможного появления в будущем абсолютно новых мутаций, они пока не встретили ни одного штамма, устойчивого к действию этого препарата. По словам учёного, специфические изменения в структуре коронавируса, необходимые для противодействия новому антителу, требуют таких же изменений, которые приводят к потере вирусом способности успешно прикрепляться к рецептору ACE2. А это критически ослабляет патоген, делая такие мутации для него бесполезными и неустойчивыми.
Подобные научные открытия значительно приближают создание по-настоящему эффективных методов терапии для пациентов с диагнозом COVID-19. Разрабатываемое антитело уже продемонстрировало свои исключительные свойства в лабораторных условиях, и в ближайшем будущем его действие будет подтверждено клиническими исследованиями. Коллектив учёных с оптимизмом смотрит в будущее и верит, что новый препарат способен сделать реальный вклад в повышение защиты людей от коронавирусных инфекций в разных уголках планеты.
Оптимистичные перспективы для медицины
Особое значение имеют заявления специалистов о трудности появления резистентных мутаций — это говорит о возможной долговременной эффективности препарата даже в условиях естественной эволюции вируса. Научное сообщество с нетерпением ожидает результатов клинических испытаний, однако уже сейчас такие достижения внушают уверенность в победе над пандемией и в дальнейшем развитии современной биотехнологии. Российские исследователи продолжают активную работу, чтобы новый препарат как можно скорее смог защитить здоровье людей и укрепить мировую медицину.
Информация и фото предоставлены пресс-службой ФИЦ Биотехнологии РАН.
Источник: scientificrussia.ru
