Человеческие антитела узнают разные коронавирусы
Наш иммунитет создаёт антитела, которые узнают сразу несколько видов особо патогенных коронавирусов – и, очевидно, могут узнать сразу несколько штаммов одного и того же коронавируса.
Когда к нам вторгается патогенный вирус или бактерия, иммунная система начинает синтезировать антитела – специальные белки, которые узнают патоген. Что значит узнают? Антитела связываются с молекулами, специфичными для микроба; в случае с вирусом такой молекулой будет какой-нибудь вирусный белок. Когда антитела прилипают к вирусному белку, то, во-первых, сам белок становится неспособен выполнять свои вредные функции, а во-вторых, иммунные клетки видят цель, помеченную антителами, и стараются её уничтожить.
Но антитела узнают не весь вирусный белок целиком, а лишь только его часть, небольшой структурный фрагмент. Вирусы же, как известно, достаточно легко мутируют. В вирусных белках появляются изменения, которые никак не мешают им работать и одновременно делают их невидимыми для антител. Конечно, потом иммунитет поймёт, что вирус от него ускользает, и у нас появится новая редакция антител – теперь они будут работать против нового штамма вируса. Но пока они не появились, этот штамм может причинить массу неприятностей. Опять же, если мы хотим создать вакцину против вируса, то приходится действовать с оглядкой на то, что вирус изменится, что у него появится новый вариант, и что прежняя вакцина окажется бесполезной.
В случае с новым коронавирусом SARS-CoV-2 большинство диагностических тестов и доступных вакцин ориентированы на так называемый S-белок. Он сидит в оболочке вируса и помогает ему проникнуть в клетку. Для вируса S-белок чрезвычайно важен, но при этом в S-белке легко появляются новые мутации, которые не мешают вирусу проникать в клетки. Соответственно, возникает вопрос, насколько эффективной будет вакцина, которая нацеливает иммунитет на S-белок. Конечно, здесь можно подумать о том, чтобы при создании вакцины учесть разные варианты S-белка, чтобы иммунная система могла узнать не какой-то один штамм, а сразу несколько штаммов вируса.
Но ведь кроме S-белка в вирусной оболочке есть и другие. Например, с РНК вируса, в которой хранятся все его гены, связан N-белок, или белок нуклеокапсида. Это белок-упаковщик, который помогает уложить РНК в компактную форму внутри вирусной частицы и одновременно защищает РНК от некоторых неблагоприятных воздействий. Сотрудники Университета штата Пенсильвания пишут в журнале Nanoscale, что N-белок на удивление постоянен среди разных видов коронавирусов. Исследователи сравнили аминокислотные последовательности и трёхмерные структуры N-белков вирусов SARS-CoV-2, SARS-CoV-1, MERS-CoV (который стал причиной вспышки весьма опасного ближневосточного острого респираторного синдрома в 2010-х). К человеческим коронавирусам добавили тех, что живут в летучих мышах, панголинах и циветтах – все эти животные служат естественным резервуаром коронавируса и именно от них, как считается, вирусы перепрыгивали к людям.
В вирусной частице N-белки скрыты в её глубине, под оболочкой, но при инфекции молекулы N-белков свободно плавают в крови, где их могут увидеть иммунные клетки; очевидно, N-белки также могут появиться на поверхности клеток, заражённых вирусом – клетки обычно выставляют на себе фрагменты белков, которые есть у них внутри, так что иммунитет может отличить больную клетку от здоровой. То есть иммунная система вполне способна создать антитела против N-белка, и она их действительно создаёт. N-белки разных вирусов мутируют, как и прочие вирусные белки, и в чём-то отличаются друг от друга. Но тот участок молекулы, за который их хватают антитела, у N-белков на удивление постоянен. То есть антитела против N-белка вируса SARS-CoV-2 могут узнать N-белок вируса MERS или вируса, взятого у панголина. Речь идёт именно о человеческих антителах: исследователи брали для эксперимента образцы крови больных COVID-19.
Здесь можно заметить, что авторы работы всё-таки не сравнивали N-белки разных штаммов коронавируса SARS-CoV-2. Однако если эти белки одинаковы у разных видов коронавирусов, то можно предположить, что у разных штаммов внутри одного и того же вида (то есть у разных штаммов SARS-CoV-2) они тем более будут одинаковы – в том смысле, что у них будут одинаковы те участки, за которые их хватают антитела. Если создать вакцину, после которой иммунитет будет узнавать именно N-белок, то с её помощью удастся защититься сразу от множества вирусных штаммов. Хотя, конечно, для надёжности всё равно нужно проверить, как выглядят N-белки у новых штаммов SARS-CoV-2, о которых в последнее время мы слышим всё чаще.
