Акулий белок нейтрализует вирус COVID-19, помогая подготовиться к будущим коронавирусам

Небольшие уникальные антителоподобные белки, известные как VNARs, полученные из иммунной системы акул, могут предотвратить заражение клеток человека вирусом, вызывающим COVID-19, его разновидностями и родственными коронавирусами, согласно новому исследованию, опубликованному 16 декабря.

Новые VNARs не могут быть немедленно использованы для лечения людей, но они могут помочь подготовиться к будущим вспышкам коронавируса. Акулий VNARs смог нейтрализовать WIV1-CoV, коронавирус, который способен заражать клетки человека, но в настоящее время циркулирует только в организме летучих мышей, где, вероятно, зародился SARS-CoV-2, вирус, вызывающий COVID-19.

Заблаговременная разработка методов лечения таких вирусов, переносимых животными, может оказаться полезной, если эти вирусы перейдут к людям.


ЛеБо и его лаборатория в Школе медицины и общественного здравоохранения сотрудничали с исследователями из Университета Миннесоты и Elasmogen, биомедицинской компанией из Шотландии, которая занимается разработкой терапевтических VNAR. Команда опубликовала свои результаты в журнале Nature Communications.

Анти-SARS-CoV-2 VNARs были выделены из большой библиотеки синтетических VNARs компании Elasmogen. Будучи размером в одну десятую человеческого антитела, акульи VNARs могут связываться с инфекционными белками уникальным образом, что повышает их способность останавливать инфекцию.


Исследователи протестировали VNARs акул против инфекционного SARS-CoV-2 и "псевдотипа", версии вируса, которая не может реплицироваться в клетках. Из миллиардов VNAR они выделили три кандидата, которые эффективно останавливали заражение клеток человека вирусом. Три акульих VNAR были также эффективны против SARS-CoV-1, который вызвал первую вспышку атипичной пневмонии в 2003 году.

Один из VNAR, названный 3B4, прочно прикрепляется к канавке на белке вирусного шипа вблизи места, где вирус связывается с человеческими клетками, и, по-видимому, блокирует этот процесс прикрепления. Эта борозда очень похожа у генетически различных коронавирусов, что даже позволяет 3B4 эффективно нейтрализовать вирус MERS, дальнего родственника вирусов SARS.

Способность связывать такие консервативные области у различных коронавирусов делает 3B4 привлекательным кандидатом для борьбы с вирусами, которые еще не заразили людей.

Второй по силе VNAR акулы, 2C02, похоже, блокирует белок spike в неактивной форме. Однако сайт связывания этого VNAR изменен в некоторых вариантах SARS-CoV-2, что, вероятно, снижает его эффективность.


Будущая терапия, вероятно, будет включать коктейль из нескольких акульих VNAR, чтобы максимизировать их эффективность против разнообразных и мутирующих вирусов. Этот новый класс лекарств дешевле и проще в производстве, чем человеческие антитела, и может быть доставлен в организм различными путями, но его еще предстоит испытать на людях. ЛеБо также изучает способность акульих ВНАРов помогать в лечении и диагностике раковых заболеваний.

Вакцины являются основой защиты от SARS-CoV-2 и будущих коронавирусов. Но некоторые люди, например, с ослабленной иммунной системой, не так хорошо реагируют на вакцинацию и могут получить пользу от других методов лечения, например, антител, что делает разработку таких методов лечения приоритетной задачей.