Большинство исследований, посвященных иммунитету к вирусу SARS-CoV-2 и разработке вакцины против COVID-19, были сосредоточены на реакции антител на спайковый белок и другие вирусные поверхностные белки. Но антитела, которые распознают внутренние белки вируса, также могут быть важны для иммунитета и исходов заболеваний, согласно новому исследованию, проведенному исследователями Питтсбургского университета, Технологического института Джорджии и Университета Эмори.

В исследовании, опубликованном сейчас онлайн в Cell Reports, команда провела наиболее полный на сегодняшний день анализ антител к COVID-19 у небольшой группы пациентов с тяжелым заболеванием. Они обнаружили, что профили антител к внутренним вирусным белкам, в том числе к тем, которые сохраняются во всех коронавирусах, предсказывают, какие пациенты выживут или умрут, так же хорошо, как и соответствующие профили для поверхностных белков, предполагая, что нацеливание на другие части вируса, помимо спайкового белка, может быть важным для улучшения вакцин и методов лечения COVID-19.

"Новым аспектом этого исследования является то, что мы провели очень глубокое профилирование антител к SARS-CoV-2 и рассмотрели множество различных аспектов этих антител", - сказал соавтор исследования Джишну Дас, доктор философии, доцент кафедры иммунологии и вычислительной и системной биологии в Медицинской школе Питта. "Весь мир был сосредоточен на спайковом белке и домене, связывающем рецептор, но это исследование является первым конкретным доказательством того, что специфические антитела против внутренних белков также положительно связаны с выживаемостью при тяжелой форме COVID-19".

Когда иммунная система сталкивается с вирусом, она вырабатывает антитела, которые помогают нейтрализовать и устранить инфекцию. Каждое антитело специфически распознает только один антиген, часто вирусный белок. Большинство исследований иммунитета к COVID-19 были сосредоточены на шипе и других поверхностных белках, которые формируют внешнюю оболочку вируса, но помимо этих так называемых "канонических антигенов", SARS-CoV-2 содержит около 25 других внутренних белков.

Чтобы выяснить, может ли иммунный ответ на эти неканонические антигены предсказать результаты выживания у пациентов с тяжелой формой COVID-19, Das объединился с соавторами Анируддхом Саркаром, доктором философии, доцентом кафедры биомедицинской инженерии Уоллеса Х. Коултера в Технологическом институте Джорджии и Университете Эмори, и Хариндером Сингхом, доктором философии.Доктор медицинских наук, профессор иммунологии и директор Центра системной иммунологии в Питте.

Исследователи проанализировали образцы крови, которые были взяты у 21 пациента, госпитализированного с тяжелой формой COVID-19 в 2020 году — до утверждения вакцин. Семь из этих пациентов умерли от этой болезни, а остальные 14 выжили. Используя платформу микромасштабного профилирования антител, разработанную Sarkar, команда всесторонне проанализировала антитела к трем каноническим и четырем неканоническим антигенам.

По словам Саркара, платформа анализирует три ключевые особенности антител. Одним из них является специфичность к антигену, или то, с чем связывается антитело. Вторая - эффекторная функция, которая связана с ролью антител в иммунном ответе. Третьей особенностью является гликозилирование, или добавление молекул углеводов к антителу, что резко влияет на функцию антител.

"Одновременно профилируя эти три признака, мы можем получить гораздо более глубокое понимание данного антитела, чем просто глядя на титры антител", - объяснил Саркар.

Исследователи обнаружили, что ни один отдельный признак антител не может дифференцировать результаты выживания пациентов. Но когда они проанализировали общие профили антител — как канонических, так и неканонических, - они заметили четкие различия между выжившими и не выжившими.

"Мы были удивлены, обнаружив такие убедительные доказательства того, что антитела, направленные на канонические и неканонические антигены, в равной степени предсказывают результаты выживания", - сказал Сингх. "Наши результаты показывают, что неканонические антитела могут играть определенную роль в выздоровлении после тяжелого заболевания, хотя необходимы дополнительные исследования, чтобы доказать причинно-следственную связь и точно определить механизмы".

Большинство вакцин против COVID-19 и моноклональных антител — искусственных антител, используемых для лечения COVID-19, — стали менее эффективными с появлением вариантов дельта и омикрон, поскольку мутации в спайке помогают вирусу избежать обнаружения. По словам Сингха, во внутренних белках вируса накопилось гораздо меньше мутаций, что позволяет предположить, что дополнительные вакцины или методы лечения, нацеленные на эти неканонические антигены, могут вызвать более устойчивый иммунитет против новых вызывающих беспокойство вариантов.

Когда команда ограничила свой анализ антителами против неканонических антигенов, сохраненных в коронавирусах, включая те, которые вызывают простуду и другие респираторные инфекции, у пациентов с COVID—19, они все еще могли отличить выживших от не выживших. Эти антитела были также обнаружены у девяти здоровых контрольных субъектов до пандемии, что позволяет предположить, что воздействие коронавирусов, помимо SARS-CoV-2, может вызывать реакцию антител, связанную с благоприятными исходами при тяжелой форме COVID-19.

По словам Das, эти результаты могут послужить основой для разработки панкоронавирусных вакцин.

В ходе текущей работы команда использует свою платформу для изучения антител у вакцинированных людей с прорывными инфекциями по сравнению с невакцинированными людьми. Они также заинтересованы в понимании того, играют ли разные антитела разную роль в защите от COVID-19 с течением времени.

Они также планируют расширить платформу для понимания антител в других контекстах, включая отказ от трансплантации органов и другие инфекционные заболевания.

ИСТОЧНИК