Ученые выяснили, почему антитела не гарантируют иммунитет к COVID-19
Природные соединения, помогающие вирусу SARS-CoV-2 ускользать от человеческих антител и увеличивающие шанс повторного заражения обнаружили британские ученые, сообщает пресс-служба Института Фрэнсиса Крика 22 апреля на сайте Американской ассоциации развития науки «Eurekalert!».
Это открытие может помочь объяснить, почему некоторые пациенты иногда серьезно болеют COVID-19, несмотря на высокий уровень антител против вируса. Результаты работы исследователей из коллектива ученых из Института Фрэнсиса Крика, Имперского колледжа Лондона, Королевского колледжа Лондона и Университетского колледжа Лондона опубликовано в журнале Science Advances 22 апреля 2021 года.
Способность иммунной системы человека контролировать инфекцию и способность выработанных антител связываться с вирусом сильно различаются у разных людей. В связи с этим критически важно понять, как развивается иммунитет к SARS-CoV-2 и что помогает вирусу быть невосприимчивым к выработанным организмом антителам. Ученые выяснили, что биливердин и билирубин — соединения, присутствующие в организме человека — могут подавлять связывание антител со спайковым белком коронавируса.
Сначала исследователи, разрабатывавшие тесты для определения антител к SARS-CoV-2, обнаружили, что спайковый белок вируса прочно связывается с биливердином, который придает этим белкам необычный зеленый цвет. Затем при проведении экспериментов с сывороткой крови людей, ранее инфицированных новым коронавирусом, выяснилось, что биливердин снижает связывание человеческих антител со спайковым белком на 30-50%. При этом некоторые антитела становятся неэффективными при нейтрализации вируса.
Такое воздействие биливердина оказалось для ученых неожиданным, поскольку он связывается только с очень маленьким участком на поверхности вируса. Для поиска ответа на вопрос, почему так происходит, исследователи стали изучать действующий механизм связывания, используя методы криоэлектронной микроскопии и рентгеновской кристаллографии,
Выяснилось, что биливердин прикрепляется к N-концевому участку шипа у вируса и стабилизирует его так, что шип не способен открываться и обнажать части своей структуры. Это приводит к тому, что некоторые антитела не могут получить доступ к своим участкам-мишеням и, следовательно, не могут связаться с вирусом и нейтрализовать его.
Как отметил руководитель исследования из лаборатории структуры хроматина и мобильной ДНК в Институте Фрэнсиса Крика Петр Черепанов, результаты получены благодаря усилиям исследователей, движимых исключительно научным любопытством.
«Когда SARS-CoV-2 поражает легкие пациента, он повреждает кровеносные сосуды и вызывает рост числа иммунных клеток. Эти эффекты могут способствовать повышению уровней биливердина и билирубина в окружающих тканях. А чем больше этих молекул доступно, тем больше у вируса возможностей спрятаться от определенных антител. Это действительно поразительный процесс, поскольку вирус может извлекать выгоду из побочного эффекта уже нанесенного ущерба», — пояснила научный сотрудник лаборатории структуры хроматина и мобильной ДНК в Институте Фрэнсиса Крика Аннакьяра Роса (Annachiara Rosa).
