Ново проучване разкрива най-бързия начин за идентифициране на мощни, неутрализиращи човешки моноклонални антитела срещу SARS-CoV-2, вирусът, който причинява COVID-19.

Водещ автор е българинът д-р Димитър Димитров, директор на Центъра за терапия с антитела на Университета в Питсбърг.

Методът, както и три успешни проучвания върху животни на антитела, наречени "Ab1", са описани в Proceedings of the National Academy of Sciences. Ab1 е на път за клинични изпитвания при хора до началото на следващата година.

Във всеки един момент човешкото тяло съдържа до 10 милиарда различни антитела. Използвайки от няколкостотин души, д-р Димитров и неговият екип през последните няколко години изграждат множество библиотеки, съдържащи общо 1 трилион човешки антитела. При толкова голям брой шансът тези библиотеки да съдържат ефективно антитяло срещу който и да е патоген е висок.

редизвикателството е да се идентифицират правилните антитела в библиотеките. Но екипът обаче успява.

„Създаването на разнообразна библиотека с антитела е изкуство“, коментира съавторът д-р Джон Мелърс (John Mellors), ръководител на Отдела по инфекциозни болести в Университета в Питсбърг и Медицинския център на университета.

"Не всеки може да го направи. Д-р Димитров и неговият екип не само идентифицираха потенциалните терапии за рекордно кратко време, преди повечето американци дори да осъзнаят, че се очертава пандемия, но публикувайки техния метод, те също така по-добре подготвиха света за бъдещи заболявания".

За разлика от метода на д-р Димитров, основният начин, използван от другите изследователи тази година за идентифициране на антитела, които неутрализират SARS-CoV-2, е да се открият пациенти, които са се възстановили от COVID-19, да се изолират техните клетки, които произвеждат антитела срещу вируса и да се извлекат антителата от тези клетки. След това трябва да бъдат изследвани голям брой антитела, за да се намерят тези, които се свързват най-добре с вируса, което изисква повече време. Така че, докато екипът на д-р Димитров идентифицира Ab1 още през февруари, големите компании не успяват да се сдобият с моноклонални антитела до края на март или началото на април.

Когато през януари тази година китайските учени публикуваха генетичната последователност на SARS-CoV-2, екипът на Димитров бързо генерира свързващия домейн на рецептора на вируса - част от шиповия протеин, който се прикрепя към човешките клетки - и го използва като „стръв“ в своите библиотеки с моноклонални антитела. Димитров решава да се съсредоточи само върху свързващия домейн на рецептора като примамка, затова неговият екип е първият, който го идентифицираоще по време на първоначалното огнище на SARS през 2003 г. и показва, че той е най-важната част от шиповия протеин за привличане на мощни неутрализиращи антитела.

Подобно на златотърсачи, опитващи се да намерят злато в потоци от тиня, екипът на Димитров пресява своите библиотеки за свързващия домейн на белтъчния рецептор, бързо отмивайки безполезните антитела и насочвайки се към най-обещаващите кандидати, които блокират вируса да не се свързва с ACE2 рецепторите. Екипът намира "златото" само за шест дни.

Ab1 е изцяло човешко моноклонално антитяло, което неутрализира SARS-CoV-2, като се свързва плътно с вируса, предотвратявайки заразяването на човешките клетки. При тестове върху хамстери, обикновени мишки и генетично редактирани мишки така, че да експресират човешкия ACE2 рецептор - входната точка на SARS-CoV-2 в клетките - Ab1 е бил много ефективен за предотвратяване и лечение на COVID-19 или неговия животински аналог. Понастоящем Ab1 се произвежда и може да бъде добавен в клинични изпитвания върху хора още през януари 2021 г.

„Основните разлики между нашия бърз метод на „пресяване“ и процеса на „скрининг“, използван от повечето компании тази година за откриване на антитела срещу SARS-CoV-2, е, че пресяването е много по-бързо от скрининга и не е нужно да чакаме заразени пациенти, за да се възстановят и да направят антитела“, отбелязва д-р Димитров. "Намерихме нашето моноклонално антитяло за по-малко от седмица през февруари, което потвърди колко добре работят нашите пресяващи методи. Това ще спести ценно време за получаване на терапия с антитела при хората следващия път, когато се появи смъртоносен вирус."

Миналия месец Мелърс и Димитров обявяват откриването на Ab8, по-малко, но много мощно антитяло, изолирано от техните библиотеки на антитела от д-р Вей Ли (Wei Li), помощник-директор на Центъра за терапия с антитела, участвал в откритието на Ab1. Ab8 не е толкова разработен, колкото Ab1, но тъй като е по-малка молекула, той може потенциално да се прилага подкожно или дори чрез вдишване, което може да го направи по-практичен за широко приложение.

Справка: Wei Li et al. Rapid identification of a human antibody with high prophylactic and therapeutic efficacy in three animal models of SARS-CoV-2 infection, Proceedings of the National Academy of Sciences (2020). DOI: 10.1073/pnas.2010197117

Източник: Rapid method finds potent COVID-19 monoclonal antibody among a trillion possibilities, University of Pittsburgh