Цивилизация
Все опасные для человека вирусы гриппа относятся к двум большим группам штаммов — А и В. Штаммы В-вируса гриппа считаются менее опасными, чем штаммы А. Их меньше изучали еще и потому, что для них почти невозможна мутация в смертельный штамм, который спровоцирует пандемию. Несмотря на это, штаммы типа В ответственны за большое число случаев обычного гриппа каждый год. Оба типа (в отличие от штаммов типа С) опасны своей чрезвычайно изменчивостью:
каждый год они подстраиваются по среду, вакцины и массу других внешних факторов, делая очень сложным создание действительно универсального средства от этой хвори.
А чтобы его найти, нужно идентифицировать консервативный, неизменный у всех штаммов участок, достаточно важный для вируса, так, чтобы его блокировка делала частицу неопасной.
Группа ученых из исследовательского Института Скриппса (Калифорния) в сотрудничестве с Институтом вакцин в Голландии детально описали три антитела человека, обеспечивающие надежную защиту от штамма В-вируса гриппа. Ранее эта же группа ученых уже «разделалась» с антителами к штамму А.
Результаты работы описаны в публикации в журнале Science.
Выделение и детальная характеризация антител широкого спектра действия открывает путь к разработке универсальной методики лечения гриппа, основанной на работе этих антител. Она должна будет обеспечить действительно долгосрочную защиту от вируса, в отличие от современных вакцин, которые работают только против узкой группы сезонных штаммов.
«Чтобы разработать действительно универсальную вакцину от гриппа, необходимо обеспечить защиту и от штаммов типа А, и от штаммов типа В, и сегодня мы констатируем детальную характеризацию антител к обоим этим типам», — заявил Иэн Уилсон, профессор структурной биологии в Институте Скриппса, руководивший работой.
Одно из антител оказалось особенно интересным: оно способно противостоять и А-, и В-типу вирусов гриппа. «Это единственное в мире известное антитело, которое может бороться с обоими типами»,
— подчеркнул Уилсон.
Чтобы найти антитела, обеспечивающие комплексную защиту от штаммов А- и В-типа, ученые собрали большую «коллекцию» антител к вирусам гриппа из иммунных клеток добровольцев, которые проходили вакцинацию от сезонного гриппа. Затем из найденных антител были выбраны те, что наиболее успешно справляются с В-вирусами. Три антитела — CR8033, CR8071 и CR9114 — успешно защищали мышей от обычно смертельных доз двух наиболее распространенных штаммов вируса В. CR9114 также обладал активностью и против А-вирусов, включая свиной грипп H1N1, от которого в 2009 году погибли около 17 тыс. человек.
Тот факт, что одно из антител оказалось активным для очень разных типов вируса, наталкивает на мысль, что именно оно связывается с принципиально важным и универсальным участком вируса, общим для разных штаммов. Участки связывания называют эпитопами или антигенным детерминантами — это группа аминокислотных остатков белкового антигена (или участок полисахаридной цепи — например, в составе гликопротеина), образующих на его поверхности участок, способный вступать во взаимодействие с комплементарным ему участком (активным центром) соответствующего антитела.
Чтобы установить механизм действия универсального антитела, его детально изучили и охарактеризовали с помощью электронной микроскопии и рентгеноструктурного анализа.
Оказалось, что CR8033 связывается с высоко консервативным эпитопом, участков на «голове» ключевого белка вируса — гемагглютинина. Именно он, находясь на внешней оболочке, идентифицирует слабые клетки и нападает на них. CR8071 связывается с основанием «головы» белка.
Антитело CR9114 связывается с самой настоящей ахиллесовой пятой вируса — стволом гемагглютинина.
«Это антитело пространственно блокирует белок, не давая ему претерпеть изменение формы, необходимое вирусу для преодоления внешней мембраны клетки-хозяина.
Кажется, это действительно слабое место вируса, потому что этот эпитоп одинаков из в вирусах А и в вирусах В», — поясняет Сирил Дрейфус, один из авторов работы.
Уилсон отметил, что в работе по изучению антител к вирусам А, сделанной в 2009 году, была найдена группа антител, работающих со «стволом» белка сходным, но не до конца, образом. Именно поэтому те антитела оказались бессильны против В-вирусов. Теперь ученые бросят все силы на изучение «чудо-антитела» — CR9114, чтобы научиться у него искусственно бороться с гриппом всех типов.