Исследователи из Северо-Восточного университета утверждают, что им удалось выяснить, как антитело может обеспечить широкую защиту от тяжелого острого респираторного синдрома коронавируса-2 (SARS-CoV-2), вируса, вызывающего COVID-19, даже несмотря на то, что он эволюционирует, чтобы обходить другие химические защитные механизмы организма.

Исследователи изучили структуру шиповидного белка SARS-CoV-2 — внешних выступов мембраны вируса , которые отвечают за проникновение вируса в клетку человека. После вспышки пандемии COVID-19 ученые быстро определили, как шиповидный белок помогает вирусу прикрепляться к клетке, связываясь с ферментом, называемым рецептором ACE-2.

Но только когда исследователи начали изучать структуру шиповидного белка, они начали больше узнавать о его несколько напоминающей конечность конструкции: эти выступающие нити претерпевают перестройку, «притягивая» к себе клетку и инициируя слияние.

«Чтобы произошло инфицирование, шиповидный белок должен выскочить и захватить человеческую клетку », — говорит Пол Уитфорд, доцент кафедры физики в Северо-Восточном университете, который был одним из руководителей теоретических аспектов исследования, опубликованного в журнале Science .

Согласно исследованию, исследователи продемонстрировали, что специфическое антитело, известное как CV3-25, нарушает процесс инфицирования клеток, воздействуя на определенный участок шиповидного белка, который в значительной степени сохраняется у различных штаммов вируса.

Домен связывания рецептора, критическая часть белка шипа , которая позволяет вирусу «связываться» и в конечном итоге проникать в клетку, обычно меняется по мере развития вируса, говорит Уитфорд. Область, которая часто остается прежней, уязвима для CV3-25.

Подумайте об этом как об ахиллесовой пяте вируса.

Результаты показывают, что широко нейтрализующее антитело может стать ключом к созданию вакцины, защищающей от быстро эволюционирующего вируса.

«Это естественное антитело, которое было обнаружено в образцах, взятых у людей», — говорит Уитфорд.

Вычислительная работа была совместным усилием, предпринятым Центром теоретической биологической физики в Северо-Восточном университете и Университетом Райса, Центром по физике Национального научного фонда. Многоуниверситетская команда также сотрудничала с группой исследователей из Йельского университета в рамках общего исследования.

Опыт Уитфорда заключается в использовании теоретических моделей для изучения «больших молекулярных ансамблей» — химических структур, включающих вирусы и их поверхностные структуры. В огромном мире бесконечно малых Уитфорд сосредоточился в первую очередь на изучении работы рибосомы — биомолекулярной машины, ответственной за производство белков, из которых состоят живые организмы.

Ранее в этом месяце представители здравоохранения США заявили, что COVID-19 больше не пандемия, а «эндемичное заболевание». Это означает, что вирус, скорее всего, останется, просто теперь он хорошо контролируется. Но Уитфорд говорит, что могут появиться более заразные и потенциально смертельные штаммы вируса.

«Это по-прежнему очень значительная проблема, но теперь ее можно решать на фоне многих угроз общественному здравоохранению, а не как какую-то единичную угрозу пандемии», — недавно заявил Арон Холл, заместитель директора по науке в отделе коронавирусов и других респираторных вирусов Центров по контролю и профилактике заболеваний, согласно NPR. «И поэтому то, как мы подходим к COVID-19, очень похоже на то, как мы подходим к другим эндемичным заболеваниям».

По словам Уитфорда, эти результаты имеют важное значение, поскольку ученым еще предстоит создать вакцину, которая защитит от всех нынешних и будущих вариантов вируса.

«В настоящее время нам удается сдерживать распространение вируса, но он продолжает мутировать», — говорит Уитфорд.

Уитфорд говорит, что антитело может стать «следующей большой целью» для разработки новых вакцин.

«Это открывает новую стратегию вакцинации», — говорит он. «В то время как нынешние вакцины пытаются блокировать руки, наши результаты показывают, как вместо этого можно связать ноги, что дает нам новое оружие для борьбы с этим постоянно меняющимся вирусом».