Российские биохимики разработали методику, которая позволяет очень быстро определять набор антител, способных бороться с новым патогеном — вирусом или бактерией. Для этого учёные составляют своеобразную «библиотеку» всех антител, выявленных в крови уже заболевших людей, из них отбираются те молекулы, которые активно атакуют возбудитель. Такие антитела называются моноклональными и применяются для лечения других пациентов. Разработанный учёными метод ускорит подбор такой моноклональной терапии в случае новых вспышек малоизученных инфекций.
Учёные из Института биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН создали «библиотеку» антител, которая позволяет быстро — в течение месяца — разрабатывать высокоэффективные терапевтические антитела против новых малоизученных инфекций или мутаций старых патогенов. По словам специалистов, методика позволит бороться не только с вирусными, но и с бактериальными, а также аутоиммунными заболеваниями. Об этом RT сообщили в пресс-службе РНФ. Исследование поддержано грантом фонда. Результаты опубликованы в журнале Communications Biology.
Сегодня для лечения ряда опасных заболеваний используются терапевтические моноклональные антитела — специальные белки, которые точечно атакуют и блокируют антиген (вирус, бактерию и т. д.), не повреждая при этом клетки организма. Такие антитела в естественных условиях производят B-лимфоциты. Для применения в терапевтических целях антитела обычно выделяют из сыворотки крови переболевших и выздоравливающих пациентов.
Однако, по словам специалистов, данный способ получения антител осложнён двумя факторами: во-первых, B-лимфоциты часто производят очень мало таких белков. Во-вторых, чтобы определить, какие именно антитела нужны для лечения нового опасного патогена, учёным нужно много времени, в течение которого вирус или бактерия могут мутировать — и тогда работу придётся начинать сначала.
В новой работе учёные смогли решить эту проблему, создав платформу для быстрого получения эффективных антител, нейтрализующих вирусы. В качестве модели исследователи использовали уже хорошо изученный вирус SARS-CoV-2. Авторы взяли образцы крови у пяти пациентов: двое из них переболели коронавирусом, а остальные получили дозы российской вакцины «Спутник V».
Сначала учёные испытали плазму крови на способность нейтрализовать вирус — оказалось, что с этой задачей справляются все образцы. Затем авторы выделили из образцов крови В-лимфоциты. Исследователи определили структуру всех антител, которые производятся лимфоцитами, и составили на основе полученных данных «библиотеку». В каталог вошли тысячи последовательностей белков — фрагментов антител.
Такие «библиотеки» позволяют быстро отбирать именно те антитела, которые распознают и атакуют вирус. По словам учёных, методика ускоряет этот процесс в разы по сравнению с применяемыми сейчас подходами. Противовирусная эффективность отобранных таким способом антител составила 95—99%.
«Предложенный подход поможет в случае новой эпидемии разрабатывать терапевтические антитела за максимально короткие сроки (около одного-двух месяцев). Для сравнения, в случае пандемии COVID-19 получение первых терапевтических антител заняло более полугода, хотя потом, после детального изучения механизмов действия SARS-CoV-2, последующие антитела разрабатывались уже быстрее», — рассказал в беседе с RT кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории биокатализа ИБХ РАН Яков Ломакин.
Авторы работы отмечают, что их методику можно использовать при разработке лекарств от малоизученных инфекций или мутаций старых патогенов, например коронавируса или вируса гриппа. Более того, подход можно будет применять при лечении не только вирусных заболеваний, но и бактериальных, онкологических и аутоиммунных болезней.