Всего за два месяца ранее неизвестный коронавирус SARS-CoV-2 распространился по всей планете, заразив свыше 100000 людей, и это число неуклонно растет.
Для эффективных контрмер нужны действенные инструменты мониторинга распространения вируса и понимание того, как на вирус реагирует иммунитет.
Подготовленная для публикации 16 марта 2020 года статья в издании Host, Cell and Microbe представляет собой первый анализ потенциальных мишеней для эффективной иммунной реакции на новый коронавирус.
Ученые из института Ла-Хойи в сотрудничестве с исследователями из института Крейга Вентера использовали существующие данные о коронавирусе, чтобы спрогнозировать, какие именно части вируса могут активировать иммунитет человека.
Когда иммунная система встречает бактерию или вирус, она сосредотачивается на крошечных молекулярных особенностях, так называемых эпитопах, которые позволяют клеткам иммунитета различать близкородственных вредоносных захватчиков и фокусировать атаку. Для ученых, которые пытаются разработать новые или усовершенствовать существующие вакцины для защиты от COVID-19, решающее значение имеет наличие полной карты вирусных эпитопов и их иммуногенности.
— Пока у нас мало информации о том, какие именно части вируса вызывают иммунную реакцию, сообщил ведущий автор исследования доктор биологических наук профессор Алессандро Сетте.
— Понимание иммуногенности определенных частей вируса имеет непосредственное отношение к разработке и оценке перспективных вакцин.
Реакцию иммунитета на другие коронавирусы ученые уже давно изучили и у них много данных на этот счет.
Коронавирусов много, но не все с тяжелыми последствиями
Вы, возможно, удивитесь, но прямо сейчас в человеческой популяции циркулируют еще четыре коронавируса. Чаще всего они вызывают легкие симптомы и все вместе они в ответе за примерно четверть всех простудных заболеваний. При этом каждые несколько лет появляется новый коронавирус, который вызывает тяжелое заболевание, как было с SARS-CoV в 2003 году, с MERS-CoV в 2008 году и с SARS-CoV-2 в наши дни.
— SARS-CoV-2 наиболее тесно связан с SARS-CoV, который также является наиболее характерным коронавирусом с точки зрения эпитопов, пояснил доктор Альба Грифони, постдок и первый автор исследования.
Для исследования ученые использовали базу данных, содержащую более 600000 известных эпитопов от 3600 разных видов вирусов, а также дополнительное хранилище информации о вирусах под названием Virus Pathogen Resource. Авторы работы выделили известные эпитопы из SARS-CoV и нанесли соответствующие области на карту SARS-CoV-2.
— Нам удалось сопоставить 10 эпитопов B-клеток с новым коронавирусом, и общее высокое сходство последовательностей двух вирусов позволяет предположить, что у SARS-CoV-2 те же самые иммунодоминантные области, что и у SARS-CoV, заявил Грифони.
Пять из этих областей обнаружены в спайковом гликопротеине, который формирует корону на поверхности вируса, две в белке мебраны, которая обволакивает защитную белковую оболочку вокруг вирусного генома, и еще три в нуклеопротеине, из которого эта оболочка состоит.
В аналогичном анализе установили, что эпитопы T-клеток также связаны со спайковым гликопротеином и нуклеопротеином.
Используя совершенно другой подход, Грифони применил расположенный в базе данных IEDB алгоритм предсказания эпитопов, чтобы спрогнозировать линейные эпитопы B-клеток.Недавнее исследование ученых из Техасского университета в Остине выявило трехмерную структуру спайковых белков, что позволило ученым учесть в текущем прогнозе пространственную архитектуру белка. Этот подход подтвердил две вероятных области из тех, что были предсказаны ранее.
— То, что мы обнаружили сходство многих эпитопов T-клеток и B-клеток у SARS-CoV-2 и SARS-CoV, позволяет зафиксировать отличную отправную точку для разработки вакцины, заключил Сетте.
— Стратегии вакцин, таргетированные на эти области, могут генерировать иммунитет, который не просто защищает здесь и сейчас, но и относительно устойчив к продолжающейся эволюции вируса.
