Вакцины против COVID-19, одобренные и используемые в настоящее время в разных странах, обеспечивают надежную защиту. Однако неизвестно, будут ли они по-прежнему столь же эффективными, поскольку начинает распространяться все больше и больше вариантов, вызывающих озабоченность.
Гаурав Гайха, доктор медицинских наук, сотрудник Института Рагона в MGH, Массачусетском технологическом институте и Гарварде, считает, что существует возможность создания широко защитной Т-клеточной вакцины. Он будет эффективен против вызывающих озабоченность вариантов, таких как вариант Дельта, и потенциально даже будет иметь более расширенную защиту от будущих вариантов SARS-CoV-2 и аналогичных коронавирусов, которые могут появиться.
Гайха изучает ВИЧ, один из самых быстро мутирующих вирусов, известных человечеству. Но способность ВИЧ мутировать не является уникальной среди РНК - вирусов-у большинства вирусов со временем развиваются мутации или изменения в генетическом коде. Если вирус вызывает заболевание, одна из мутаций может позволить вирусу избежать иммунного ответа. Это возможно путем изменения частей вируса, которые иммунная система использует для распознавания вируса как угрозы, которые ученые называют эпитопами.
Что такое структурный сетевой анализ и каковы его возможности в COVID-19
Для изучения мутаций ВИЧ и разработки методов борьбы с ними Гайха в сотрудничестве с Элизабет Россин, доктором медицинских наук, исследователем Массачусетского агентства по зрению и слуху, разработала подход, известный как структурный сетевой анализ.
С его помощью можно идентифицировать вирусные части, которые ограничены мутацией. Изменения в эпитопах, ограниченных мутациями, редки, так как они могут привести к тому, что вирус потеряет способность заражать и размножаться, что, по сути, делает его неспособным к размножению.
С начала пандемии Gaiha осознала возможность применения принципов сетевого анализа, основанных на структуре ВИЧ, к SARS-CoV-2. Согласно предположению команды исследователей, вирус должен мутировать таким образом, чтобы он мог избежать как естественного, так и вакциноиндуцированного иммунитета.
Используя этот подход, команда идентифицировала мутационно ограниченные эпитопы SARS-CoV-2, которые могут быть распознаны иммунными клетками, известными как Т-клетки. Эти эпитопы затем можно было бы использовать в вакцине для тренировки Т-клеток, обеспечивая защитный иммунитет.
Результаты этой работы были недавно опубликованы в журнале Cell. Согласно выводам исследователей, уже есть все данные, необходимые для создания Т-клеточной вакцины, которая может обеспечить широкую защиту от новых и появляющихся вариантов SARS-CoV-2 и других коронавирусов, подобных SARS.
Что было расследовано
После анализа данных многих лабораторий, опубликовавших белковые структуры (рисунки) около 40% вируса SARS-CoV-2, стало ясно, что пациенты со стабильным Т-клеточным ответом, особенно с CD8 + Т-клеточным ответом, с большей вероятностью выживут после COVID-19. Это позволило использовать их уникальный подход - платформу сетевого анализа для выявления мутационно ограниченных эпитопов. В результате у SARS-CoV-2 было идентифицировано 311 высокосетевых эпитопов, которые, вероятно, как мутационно ограничены, так и распознаются CD8 + Т-клетками.
По словам соавтора исследования Ануши Натан, структуру вируса можно представить как структуру дома. Устойчивость дома зависит от нескольких жизненно важных элементов, таких как опорные балки и фундамент, которые соединяются с остальной частью конструкции дома и поддерживают ее.
Таким образом, можно изменять форму или размер таких элементов, как двери и окна, не подвергая опасности сам дом. Однако изменения в конструктивных элементах, таких как опорные балки, гораздо опаснее. С биологической точки зрения, эти опорные балки будут ограничены мутациями - любые значительные изменения в размере или форме могут нарушить структурную целостность дома и легко привести к его разрушению.
Сетевые эпитопы вируса действуют как опорные лучи, соединяясь со многими другими частями вируса. Мутации в таких эпитопах могут поставить под угрозу способность вируса заражать, размножаться и, в конечном счете, выживать. Следовательно, эти сетевые эпитопы часто идентичны или почти идентичны для разных вариантов вирусов и даже для тесно связанных вирусов одного семейства, что делает их идеальной мишенью для вакцины.
В результате работы исследователи выявили 53 эпитопа, каждый из которых представляет собой потенциальную мишень для широко защитной Т-клеточной вакцины. Это позволяет нам начать работу над созданием вакцины, эффективной против вызывающих озабоченность вариантов, и потенциально даже распространить защиту на будущие варианты SARS-CoV-2 и аналогичных коронавирусов.
Щелк! ! Читайте только самое лучшее!
