Винтер — четырехлетняя лама шоколадного цвета с тонкими ногами, смешными ушами и пышными ресницами. Она может стать важной фигурой в борьбе с коронавирусом, рассчитывают ученые. Винтер не обладает какой-то суперсилой, просто в Бельгии ее выбрали для участия в серии исследований вирусов. Ученые использовали вирусы SARS и MERS и обнаружили, что антитела, которые вырабатывает организм ламы, эффективно борются с ними. Они предположили, что эти же антитела могут нейтрализовать SARS-CoV-2. И оказались правы. Результаты работы опубликовали в научном журнале Cell.
Ученые используют лам для исследований антител не впервые. С помощью этих животных ищут методы для противодействия гриппу и ВИЧ. Организм человека производит только один тип антител, состоящий из белковых цепей — двух тяжелых и двух легких, которые вместе образуют Y-образную форму. Тяжелые белковые цепи охватывают весь Y, тогда как легкие цепи — только «плечи» Y. Организм ламы производит два типа антител. Первый по размеру и строению похож на человеческий, а второй значительно меньше — всего с четверть человеческого антитела. Маленькое антитело из организма ламы тоже образует Y, но его «плечи» намного меньше, потому что там вообще нет легкой цепи.
Благодаря своим размерам антитело ламы может проникать в карманы и щели на шиповых белках, которыми коронавирус цепляется к клеткам-хозяевам и заражает их. Именно это свойство крохотных антител ламы может оказаться эффективным для нейтрализации вирусов. Человеческие антитела так не могут — они слишком большие. С антителами ламы также легко проводить различные манипуляции, говорит молекулярный вирусолог Гентского университета Бельгии и автор нового исследования Ксавье Селенс. Они могут связываться с другими антителами, включая человеческие, и оставаться стабильными.
Маленькие антитела есть у всех представителей семейства верблюжьих, а еще — у акул. Но они «не являются хорошей экспериментальной моделью и гораздо менее приятны, чем ламы», — говорит аспирант Техасского университета и соавтор нового исследования Дэниел Рэпп.
Becca Boyd / Unsplash
В 2016 году Селенс, Рэпп и доктор Джейсон МакЛеллан, структурный вирусолог из Техасского университета в Остине, начали работать с ламами, чтобы выделить антитела, которые способны нейтрализовать разные типы коронавирусов. Они вводили Винтер S-белки вируса SARS, который вызвал эпидемию атипичной пневмонии в 2002—2003 годах, и вируса MERS, вызвавшего вспышку ближневосточного респираторного синдрома в 2015-м. Затем проверили образец ее крови. Ученые не смогли выделить одно антитело, работавшее против обоих вирусов, но обнаружили два мощных антитела, каждое из которых боролось отдельно против MERS и SARS.
Когда в заголовках новостей в январе этого года все чаще стал появляться новый коронавирус, ученые как раз писали о результатах своих исследований. Они сразу поняли, что маленькие антитела, способные нейтрализовать SARS, с большой вероятностью подействуют и на новый коронавирус. Так и вышло: исследователи обнаружили, что антитело эффективно угнетает коронавирус в клеточных культурах.
Исследователи надеются, что антитела лам можно будет использовать для борьбы с нынешней пандемией. Их нужно будет вводить для защиты от вируса здоровым людям. Например, делать прививки работникам здравоохранения. Ученые предполагают, что такая инъекция должна сработать сразу же, но эффект будет краткосрочным — через пару месяцев прививку нужно будет повторить.
Пока это всего лишь планы, сейчас исследователи только приступают к клиническим испытаниям. Сначала нужно удостовериться, что вводить пациентам-людям антитела ламы безопасно, объясняют ученые. «Впереди много работы, — говорит доктор Селенс. — Но если все получится, лама Винтер заслуживает памятника».