Супер-сильные человеческие антитела защищают от COVID-19 в тестах на животных

Команда под руководством Scripps Research обнаружила антитела в крови выздоровевших пациентов с COVID-19, которые обеспечивают мощную защиту от SARS-CoV-2, коронавируса, который вызывает заболевание, при тестировании на клеточных культурах животных и человека.

Исследование, опубликованное сегодня в журнале Science , предлагает парадигму быстрой реакции на возникающую и смертельно опасную вирусную пандемию и закладывает основу для клинических испытаний и дополнительных тестов антител, которые в настоящее время производятся в качестве потенциальных методов лечения и профилактики COVID-19. ,

«Открытие этих очень сильных антител представляет собой чрезвычайно быстрый ответ на совершенно новый патоген», — говорит соавтор исследования Деннис Бертон, доктор философии, профессор кафедры иммунологии Джеймса и Джесси Минор в отделе иммунологии и микробиологии в Scripps Research.

В принципе, инъекции таких антител можно вводить пациентам на ранней стадии COVID-19 для снижения уровня вируса и защиты от тяжелых заболеваний. Антитела также могут использоваться для обеспечения временной вакциноподобной защиты от инфекции SARS-CoV-2 для работников здравоохранения, пожилых людей и других лиц, которые плохо реагируют на традиционные вакцины или подозреваются в недавнем воздействии коронавируса.

Проектом руководили группы в Scripps Research; IAVI, некоммерческая научно-исследовательская организация, занимающаяся решением неотложных, нерешенных глобальных проблем здравоохранения; и медицинский факультет Калифорнийского университета в Сан-Диего.

«Это были огромные совместные усилия, и теперь мы сосредоточены на производстве большого количества этих многообещающих антител для клинических испытаний», — говорит ведущий автор Томас Роджерс, доктор медицинских наук, адъюнкт-профессор кафедры иммунологии и Микробиология в Scripps Research и доцент медицины в Калифорнийском университете в Сан-Диего.

Подход, который работал для других смертельных вирусов

Разработка лечения или вакцины против тяжелой формы COVID-19 в настоящее время является главным приоритетом общественного здравоохранения в мире. Во всем мире почти 8 миллионов человек дали положительный результат на инфекцию SARS-CoV-2, и более 400 000 человек умерли от тяжелой формы COVID-19. Ежедневное число новых инфекций все еще растет.

Один из подходов к новым вирусным угрозам заключается в выявлении в крови выздоравливающих пациентов антител, которые нейтрализуют способность вируса заражать клетки.

Затем эти антитела могут быть произведены серийно, с использованием биотехнологических методов, в качестве лечения, которое блокирует тяжелые заболевания, и в качестве вакциноподобного профилактического средства, которое циркулирует в крови в течение нескольких недель для защиты от инфекции. Этот подход уже был успешно продемонстрирован против вируса Эбола и вызывающего пневмонию респираторно-синцитиального вируса, широко известного как RSV.

Мощные антитела пациента блокируют вирус

Для нового проекта Роджерс и его коллеги из Калифорнийского университета в Сан-Диего взяли образцы крови у пациентов, которые выздоровели от легкой и тяжелой степени тяжести COVID-19. Параллельно ученые Scripps Research и IAVI разработали тестовые клетки, которые экспрессируют ACE2, рецептор, который SARS-CoV-2 использует для проникновения в клетки человека. В ряде первоначальных экспериментов команда проверила, может ли содержащая антитела кровь пациентов связываться с вирусом и сильно блокировать его от заражения тестируемых клеток.

Ученые смогли выделить более 1000 различных антителопродуцирующих иммунных клеток, называемых В-клетками, каждая из которых продуцировала отдельное антитело против SARS-CoV-2. Команда получила последовательности генов антител из этих В-клеток, чтобы они могли производить антитела в лаборатории. Проверяя эти антитела по отдельности, команда определила несколько, которые, даже в крошечных количествах, могли блокировать вирус в тестируемых клетках, и тот, который также мог защитить хомяков от сильного вирусного воздействия.

Вся эта работа, включая разработку моделей клеточной и животной инфекции и исследования, позволяющие обнаружить, где интересующие антитела связывают вирус, была завершена менее чем за семь недель.

«Мы использовали многолетний опыт нашего учреждения в области выделения антител и быстро сделали акцент на SARS-CoV-2, чтобы идентифицировать эти высокоэффективные антитела», — говорит соавтор исследования Элиз Ландаис, доктор философии, главный ученый IAVI.

Если дальнейшие тесты безопасности на животных и клинические испытания на людях пройдут хорошо, то, по-видимому, антитела могут быть использованы в клинических условиях уже в январе следующего года, говорят исследователи.

«Мы намерены сделать их доступными для тех, кто в них больше всего нуждается, включая людей в странах с низким и средним уровнем дохода», — говорит Ландаис.

В ходе своих попыток изолировать антитела против SARS-CoV-2 от пациентов с COVID-19, исследователи обнаружили, что они также могут нейтрализовать SARS-CoV, родственный коронавирус, который вызвал вспышку тяжелого острого респираторного синдрома в 2002-2004 годах. (ОРВИ) в Азии.

«Это открытие дает нам надежду на то, что мы в конечном итоге найдем широко нейтрализующие антитела, которые обеспечивают хотя бы частичную защиту от всех или большинства коронавирусов SARS, что должно быть полезно, если кто-то другой прыгнет на людей», — говорит Бертон.

«Быстрое выделение мощных нейтрализующих SARS-CoV-2 антител и защита в модели на небольших животных» было соавтором 30 ученых, включая ведущих авторов Томаса Роджерса, Фанчжу Чжао, Дели Хуанга и Натана Бойтлера, всех из Scripps Research. Соответствующими авторами были Девин Сок и Джозеф Джардин из IAVI, а также Деннис Бертон из Scripps Research.

Финансирование было предоставлено Национальными институтами здравоохранения (UM1 AI44462), Центром нейтрализующих антител IAVI, Фондом Билла и Мелинды Гейтс (OPP 1170236, OPP 1206647, OPP1196345 / INV-008813), Фондом Джона и Мэри Ту и Pendleton Фонд.

Источник истории:

Материалы предоставлены научно-исследовательским институтом Скриппса . Примечание: содержание может быть отредактировано по стилю и длине.

---

Ссылка на журнал :

1. Томас Ф. Роджерс, Фанчжу Чжао, Дели Хуан, Натан Бойтлер, Элисон Бернс, Ван-Тин Хе, Оливер Лимбо, Хлоя Смит, Ге Сонг, Джордан Вёль, Линлин Ян, Роберт К. Эбботт, Шон Каллахан, Элайджа Гарсия, Джонатан Уртадо Мара Паррен, Линханг Пенг, Сидни Рамирес, Джеймс Рикеттс, Майкл Дж. Риккарди, Стивен А. Ролингс, Николас С. Ву, Мэн Юань, Дэйви М. Смит, Дэвид Немази, Джон Р. Тейджаро, Джеймс Э. Восс, Ян А. Уилсон, Райс Андраби, Брайан Брини, Элиз Ландаис, Девин Сок, Джозеф Дж. Жардин, Деннис Р. Бертон. Выделение сильнодействующих антител, нейтрализующих SARS-CoV-2, и защита от болезней на модели на небольших животных . Наука , 15 июня 2020 г .; DOI: 10.1126 / science.abc7520