Пациенты, инфицированные коронавирусом тяжелого острого респираторного синдрома (SARS-CoV) или SARS-CoV-2, вырабатывают антитела, которые связываются с другим коронавирусом, но перекрестно-реактивные антитела не обладают перекрестной защитой, по крайней мере, в экспериментах на культуре клеток, сообщают исследователи. 17 мая в журнале Cell Reports. Остается неясным, обеспечивают ли такие антитела перекрестную защиту в организме человека или потенцируют болезнь. Полученные данные предполагают, что необходимы дополнительные исследования для выявления частей вируса, которые имеют решающее значение для индукции перекрестного защитного иммунного ответа.
"Поскольку вспышки коронавируса, вероятно, будут продолжать представлять глобальные риски для здоровья в будущем, была рассмотрена возможность разработки вакцины с перекрестной защитой от нескольких коронавирусов," говорит соавтор исследования Крис Мок из Университета Гонконга. "Наши результаты, хотя и ограниченные в настоящее время, позволяют предположить, что широко нейтрализующие перекрестно нейтрализующие антитела к коронавирусам могут не вырабатываться иммунным репертуаром человека. В будущем открытие и характеристика моноклональных антител будет иметь решающее значение для разработки вакцины против SARS-CoV-2 в краткосрочной перспективе, а также вакцины против коронавируса с перекрестной защитой в долгосрочной перспективе."
С конца 2002 по 2003 год более 8000 человек во всем мире заболели тяжелым острым респираторным синдромом (SARS), что привело к более чем 700 смертельным случаям. Вирус, ответственный за эту вспышку, известный как SARS-CoV, примерно на 80% идентичен геномной нуклеотидной последовательности вируса SARS-CoV-2, который вызывает коронавирусную болезнь 2019 (COVID-19). Два коронавируса также проникают в клетки и заражают их одинаковым образом. Во время этого процесса рецептор-связывающий домен (RBD) белка шипа (S), который расположен на поверхности коронавируса, связывается с рецептором клетки человека, называемым ангиотензин-превращающим ферментом 2, запуская слияние вируса с клеткой-хозяином.
Прошлые исследования показали, что защитные антитела против SARS-CoV связываются с RBD. Но относительно мало известно об ответе антител, вызванном инфекцией SARS-CoV-2. Также неясно, как заражение SARS-CoV влияет на реакцию антител против SARS-CoV-2, и наоборот. Понимание этих вопросов может помочь в разработке эффективной вакцины против SARS-CoV-2 и пролить свет на то, будет ли такая вакцина также обеспечивать перекрестную защиту от подобных вирусов.
"У летучих мышей все еще циркулируют родственные вирусы, и неясно, может ли какой-либо из них угрожать здоровью человека в будущем," говорит соавтор исследования Малик Пейрис из Университета Гонконга. "Таким образом, важный вопрос, является ли инфекция одним из этих вирусов перекрестной защитой от другого."
Чтобы восполнить этот пробел в знаниях, исследователи проанализировали образцы крови, взятые у 15 пациентов, инфицированных SARS-CoV-2, в Гонконге между 2 и 22 днями после появления симптомов. По сравнению с образцами крови здоровых людей в контрольной группе, пять образцов, взятых у пациентов через 11 дней после появления симптомов или позже, содержали антитела, способные связываться с RBD и другими частями белка S как на SARS-CoV-2, так и на SARS-CoV.
Исследователи также проанализировали образцы крови, взятые у семи пациентов через 3-6 месяцев после заражения SARS-CoV. По сравнению с образцами крови здоровых людей из контрольной группы образцы крови, взятые у пациентов, содержали антитела, способные связываться с RBD и другими частями белка S на SARS-CoV-2. Взятые вместе, эти результаты показывают, что инфекция одним коронавирусом индуцирует выработку антител, которые могут связываться как с областями RBD, так и с областями, не относящимися к RBD, белка S на другом коронавирусе.
Затем с помощью экспериментов на клеточных культурах исследователи проверили, вызывает ли инфекция SARS-CoV-2 специфические для SARS-CoV-2 нейтрализующие антитела, которые защищают клетки-хозяева, предотвращая взаимодействие вируса с ними. Все 11 образцов крови, взятых через 12 дней или позже после появления симптомов, содержали нейтрализующие антитела против SARS-CoV-2. Но только в одном образце крови были перекрестно нейтрализующие антитела против SARS-CoV, и этот ответ был очень слабым. Точно так же в пяти образцах крови пациентов, инфицированных SARS-CoV, были нейтрализующие антитела против этого вируса, но ни один не смог перекрестно нейтрализовать SARS-CoV-2. Дополнительные эксперименты на мышах подтвердили выводы пациентов.
На данный момент клинические последствия остаются неясными. Одна из возможностей заключается в том, что перекрестно-реактивные, не нейтрализующие антитела обеспечивают перекрестную защиту от вирусов в организме, даже если они не защищают культивируемые клетки. Это явление наблюдалось для других типов вирусов. С другой стороны, ненейтрализующие антитела против SARS-CoV-2 могут усиливать проникновение вируса в клетки и репликацию вируса посредством процесса, называемого антителозависимым усилением инфекции, о котором ранее сообщалось для SARS-CoV.
"В будущем необходимо внимательно изучить вопрос о том, играет ли антитело-зависимое усиление роль в инфекции SARS-CoV-2," говорит соавтор исследования Ян Уилсон из Исследовательского института Скриппса. "Решение этого вопроса будет иметь решающее значение для разработки безопасной и эффективной универсальной вакцины против коронавируса."