Исследователи установили структурные детали того, как SARS-CoV-2 обходит иммунитет

Быстро распространяющиеся формы коронавируса SARS-CoV-2, вызывающего заболевание COVID-19, несут мутации, позволяющие вирусу обходить иммунный ответ организма (естественный и появившийся после вакцинации). Новое исследование международной команды учёных из Института Скриппса (США), а также из Германии и Нидерландов раскрыло ключевые детали этого процесса.

Учёные использовали методы структурной биологии для отображения процессов в высоком качестве. Они наблюдали за тем, как важные классы нейтрализующих антител связываются с исходным пандемическим штаммом SARS-CoV-2, и как процесс нарушается мутациями, возникшими в новых вариациях вируса, впервые обнаруженных в Бразилии, Великобритании, Южной Африке и Индии.

Исследователи установили структурные детали того, как SARS-CoV-2 обходит иммунитет Перевод, Медицина, Коронавирус, Здоровье, Вирус, Микробиология, Длиннопост
Просвечивающая электронная микроскопия вирусных частиц SARS-CoV-2, взятых у пациента. Изображение получено и улучшено по цвету в Интегрированном исследовательском центре NIAID (IRF) в Форт-Детрике, штат Мэриленд.

Исследователи подчёркивают, что несколько подобных мутаций расположены в одном месте, известном как участок связывания с рецептором на спайковом белке вирусов. Другие участки в области связывания рецепторов не затрагиваются.

«По результатам исследования, при разработке вакцин следующего поколения и лечении антителами мы должны уделять повышенное внимание другим уязвимым участкам вируса, которые, как правило, не подвержены мутациям, найденным в вызывающих опасения вариациях», — сказал соавтор исследования PhD Мэн Юань.

Юань — научный сотрудник лаборатории ведущего автора Яна Уилсона, PhD, профессора структурной биологии Хансена и заведующего кафедрой интегративной структурной и вычислительной биологии в Институте Скриппса.

Беспокоящие исследователей варианты мутаций у SARS-CoV-2 — B. 1.1.7 из Великобритании, B. 1.351 из Южной Африки, P. 1 из Бразилии и B. 1.617 из Индии. Некоторые из них более заразны, чем исходный штамм из Уханя. Предыдущие исследования обнаружили, что реакции антител, выработанных в результате заражения исходным штаммом или вакцинации, менее эффективны в отношении этих вариантных штаммов.

Из-за потенциальной способности мутаций распространяться и вызывать заболевание (в некоторых случаях — несмотря на вакцинацию) учёные считают необходимым выяснить, как мутациям удаётся избежать большей части иммунного ответа в организме, включая реакцию антител.

В исследовании учёные сконцентрировались на трёх мутациях в спайковом белке SARS-CoV-2: K417N, E484K и N501Y. По отдельности или в комбинациях эти мутации встречаются в большинстве вариантов SARS-CoV-2. Все мутации обнаружили в участке связывания рецепторов, то есть там, где вирус прикрепляется к клетке-хозяину.

Исследователи проверили соответствующие антитела из основных классов, нацеленных на общую область в месте связывания рецептора и вокруг него. Они обнаружили, что многие из этих антител из-за мутации теряют способность эффективно связывать и нейтрализовывать вирус.

Используя методы структурной визуализации, команда сделала разметку соответствующей части вируса с разрешением в атомном масштабе для изучения влияния мутации на участки, где антитела могли бы связывать и нейтрализовать вирус.

«Эта работа дает структурное объяснение того, почему антитела, появившиеся в ответ на вакцины против COVID-19 или заражение оригинальным пандемическим штаммом, часто неэффективны против этих вариантов вируса», — сообщил Уилсон.

Полученные данные говорят о том, что, хоть реакция антител на участок связывания рецептора SARS-CoV-2 может быть весьма эффективной в нейтрализации исходного уханьского штамма, некоторые варианты всё же способны ускользнуть. Возможно, в конечном итоге придётся обновить вакцины.

В то же время, исследование подчеркивает, что три ключевые вирусные мутации (вероятно, изначально склонные к появлению у SARS-CoV-2) не меняют другие уязвимые участки вируса за пределами участка связывания рецепторов. Исследователи показали, что нейтрализующие вирус антитела, нацеленные на две другие области за пределами участка, не были серьёзно затронуты этими тремя мутациями.

Таким образом, будущие вакцины и лечение на основе антител могут обеспечить более широкую защиту от SARS-CoV-2 и его вариантов путём выявления или использования антител против частей вируса, которые находятся за пределами участка связывания рецептора. Исследователи отмечают, что широкая защита от вариантов может потребоваться, если вирус станет эндемичным в человеческой популяции, что, к сожалению, кажется вероятным.

Лаборатория Уилсона и участники исследования продолжают изучать реакцию антител человека на вызывающие беспокойство варианты и надеются определить стратегии широкой защиты не только от SARS-CoV-2 и его вариантов, но и от SARS-CoV-1 и других появляющихся связанных с ними коронавирусов.

***

Исследование опубликовано в статье «Structural and functional ramifications of antigenic drift in recent SARS-CoV-2 variants» в журнале Science DOI: 10.1126/science.abh1139.

Источник — «Scientists reveal structural details of how SARS-CoV-2 variants escape immune response».

Перевод подготовили Екатерина Хананова, Вера Круз и Антон Меньшенин.

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s