У антител к коронавирусу нашли общий ген

Спайковый белок отвечает за проникновение вируса в клетку и служит одной из главных мишеней для вакцин. Белок вируса SARS-CoV-2 использует свой рецептор-связывающий домен (RBD), чтобы влиять на рецептор ACE2 и запускать процесс клеточной инфекции. Антитела, нацеленные на домен, могут блокировать его и тем самым нейтрализовать вирус.

Авторы исследования, опубликованного в журнале Science, проанализировали почти 300 таких антител и выяснили, что самые эффективные из них кодируются геном IGHV3-53. Он встречается в 10% образцов, в отличие от других генов группы IGHV (воздействуют на рецептор-связывающий домен спайкового белка), которые встречались в среднем с частотой 1,8%. Исследователи также отметили, что антитела с IGHV3-53 содержат необычно короткий вариант петли CDR H3, обычно отвечающей за соединение с антигеном. Тем не менее они гораздо эффективнее против SARS-CoV-2 по сравнению с другими антителами, не кодируемыми IGHV3-53.

Как показали предыдущие опыты, антитела с IGHV3-53 встречаются и у здоровых, и у зараженных людей. Ученые предполагают, что повышение их концентрации за счет вакцины обеспечит надежную и стабильную защиту от коронавируса.

Чтобы понять, как работает ген, группа использовала метод рентгеновской кристаллографии. Она получила изображения двух антител, прикрепленных к SARS-CoV-2. Оказалось, они используют разные гены, чтобы атаковать вирус. Результаты показывают, что IGHV3-53 может соединяться с различными легкими цепями (белковыми соединениями, которые входят в состав антител), чтобы блокировать SARS-CoV-2.

«Мы смогли выявить уникальные структурные особенности антител, кодируемых IGHV3-53 которые объясняют, почему они так хорошо связываются с SARS-CoV-2», — говорит соавтор статьи Мэн Юань.

Ученые обратили внимание на еще одно свойство антител — после заражения они практически не изменились. Обычно при встрече с вирусом антитела мутируют, чтобы лучше бороться с антигеном. Чем больше этих изменений нужно, тем сложнее разработать вакцину.

«Коронавирусы были вокруг в течение сотен лет, и можно предположить, что наша иммунная система эволюционировала таким образом, что мы несем антитела, подобные этим, которые готовы сразу дать мощный отпор», — отметил Йен Уилсон, профессор структурной биологии Хансена и заведующий кафедрой интегративной структурной и вычислительной биологии Scripps Research.

Ученые пока не могут понять, какие молекулярные особенности отвечают за эффективность антител. Но результаты нового исследования способны стать отправной точкой для создания вакцины. Антитела IGHV3-53 быстро реагируют на вирус, что упростит ее разработку.  Кроме того, ученые предполагают, что их анализ может быть маркером успеха в будущих испытаниях.