Японские ученые создали "элита" антитела, которые побеждают различные варианты коронавируса даже в чрезвычайно низких дозах с помощью нового метода, который ускорил многомесячный процесс поиска таких необычных кандидатов в антитела до десяти дней.
Наши тела вырабатывают специфические антитела, чтобы предотвратить вторжение патогенов. Некоторые из этих антител являются нейтрализующими, которые захватывают спайковый белок вируса, предотвращая его захват и перепрограммирование клетки в фабрику по производству вирусов. Так называемый "элита" антитела, известные как широко нейтрализующие антитела, представляют собой редкие иммунные молекулы, способные не отставать от маскировки, используемой различными вариантами вируса для маскировки его спайкового белка.
"Моноклональные антитела, нейтрализующие вирус SARS-CoV-2, пока что являются наиболее многообещающим терапевтическим вмешательством," Профессор Хиросимского университета Томохару Ясуда, возглавляющий исследование, сказал:.
"Мутантные вирусы, устойчивые к современным вакцинам, представляют собой потенциальный, но реальный риск в ближайшем будущем. Чтобы подготовиться к борьбе с такими вирусами и спасти людей от этих инфекционных заболеваний, нам нужно поторопиться с разработкой эффективных лекарств против широких мутантных штаммов SARS-CoV-2."
Но эти жизненно важные молекулы сложно найти. Исследователи должны проверить от сотен до сотен миллионов В-клеток из образцов крови пациентов, чтобы найти наиболее эффективных кандидатов, которые они могут улучшить и вырастить в лабораториях в качестве терапевтических моноклональных антител.
Путем уточнения типичных характеристик пациентов, которые могут "элита" антител и оптимизации процесса обнаружения, Ясуда и его коллеги резко сократили количество клеток, необходимых для скрининга, и ускорили идентификацию победивших кандидатов в антитела.
Восемнадцать выздоровевших пациентов были зачислены в качестве доноров крови для исследования с апреля 2020 года по январь 2021 года. Пациенты в возрасте от 23 до 93 лет перенесли COVID-19 разной степени тяжести. Образцы крови были взяты через две недели после того, как пациенты дали положительный результат на SARS-CoV-2 – вирус, вызывающий COVID-19 – на основе теории реакции зародышевого центра на нейтрализацию выработки антител.
"Получение образцов крови от пациентов с тяжелой формой COVID-19 в течение четырех недель, в идеале около восьми недель после первичной инфекции, позволяет эффективно получить эффективные элитные антитела," Ясуда объяснил.
После анализа образцов пациентов они обнаружили, что, несмотря на то, что все они содержали нейтрализующие антитела, около 40% из них имели слабую активность или не имели активности против SARS-CoV-2.
Их результаты также показали, что 80% участников с тяжелой формой COVID-19 достигли высокого уровня "элита" антитела, в то время как только 20-30% пациентов с легкими случаями.
Новый метод успешно получил пять "элита" кандидаты в антитела из 51 клетки от двух пациентов-доноров. Они создали модифицированные версии этих антител и обнаружили, что четыре из них работают против более опасных штаммов SARS-CoV-2 даже в малых дозах.
Все четыре антитела подавили варианты альфа и дельта, которые более заразны, чем исходный штамм нового коронавируса. Два из них также нейтрализовали бета-вариант, который, как известно, снижает эффективность некоторых вакцин.
Антитела показали эффективность IC50 на уровне 3-20 нг / мл. IC50 – широко используемый показатель эффективности лекарства, он определяет, сколько лекарства необходимо, чтобы наполовину остановить биологический процесс. Исследователи заявили, что методы лечения антителами, которые в настоящее время проходят клинические испытания во всем мире, достигли эффективности IC50 на уровне 15-95 нг / мл.
По их словам, эта технология является первой в Японии, получившей "элита" антитела, которые связываются с несколькими угрожающими штаммами SARS-CoV-2.
"Наш подход может быть полезен для разработки лекарств на основе антител даже в случае других будущих пандемий, а не только мутантов SARS-CoV-2," Ясуда сказал.
Их новая техника и четыре "элита" созданные ими антитела ожидают патентного одобрения. Следующим шагом исследовательской группы является разработка технологии, ускоряющей пандемическими темпами производство препаратов для лечения моноклональных антител, эффективных против будущих штаммов SARS-CoV-2. Весь производственный процесс обычно занимает от одного до трех лет, от поиска жизнеспособных кандидатов до массового производства для медицинского использования.