Штамм коронавируса Омикрон появился в начале ноября 2021 года в Южной Африке. Омикрон имеет более 30 мутаций. Среди них 15 мутаций расположены в рецептор-связывающем домене (RBD) шиповидного белка. Мутации шиповидного белка увеличивают заразность и способность уклоняться от иммунного ответа, поэтому повышают риск повторного заражения коронавирусом. Кроме того, мутации в RBD ухудшают нейтрализацию моноклональными антителами, которые вводят пациентам с COVID-19.

Приманка ACE2

Для проникновения в организм коронавирус использует рецептор ACE2 на клеточной поверхности. Японские ученые сконструировали ACE2, который наиболее эффективно связывается с шиповидным белком коронавируса, и предложили использовать разработанный ACE2 как приманку. Вместо того, чтобы связываться с клеточным рецептором ACE2, коронавирус будет связываться со сконструированным более эффективным ACE2, что приведет к подавлению вирусной инфекции.

Сконструированный ACE2 показал способность нейтрализовать вирус, сравнимую с терапевтическими моноклональными антителами. Преимущество приманки на основе ACE2 – ее устойчивость к мутациям, которые позволяют вирусу ускользать от иммунной системы. Если у коронавируса появятся мутантные шипы, которые смогут ускользать от приманки ACE2, то они будут менее эффективно связываться и с клеточным ACE2. Вирус с такими мутациями будет гораздо менее заразным.

Антитела после вакцинации и естественного COVID-19 хуже нейтрализуют Омикрон

Омикрон избегает нейтрализации сыворотками вакцинированных и выздоравливающих. В первую очередь эта способность связана с мутациями RBD.

Чтобы оценить, насколько эффективно нейтрализуют Омикрон антитела из сывороток вакцинированных и выздоравливающих от COVID-19, ученые создали псевдовирус с шипом Омикрона. В исследовании участвовали 12 человек, вакцинированных Pfizer-BioNTech, 11 пациентов, переболевших коронавирусом до появления штамма Дельта, и 18 – во время/после Дельты.

Результаты исследования:

  • Через 3 месяца после введения второй дозы вакцины Pfizer-BioNTech сыворотки в 17,7 раза хуже нейтрализовали штамм Омикрон, чем исходный штамм коронавируса D614G.
  • Сыворотки выздоровевших до пандемии Дельты нейтрализовали Омикрон в 19,3 и 17,8 раза хуже, чем исходный или Альфа-штамм, соответственно. Сыворотки выздоровевших во время/после пандемии Дельты, нейтрализовали Омикрон в 9,5 и 15,4 раза хуже, чем исходный или Дельта-штамм.

Разработанный ACE2 нейтрализует широкий спектр штаммов коронавируса, включая Омикрон

Моноклональные антитела в более чем 1000 раз хуже нейтрализуют Омикрон, чем уханьский штамм. Сконструированный ACE2 может нейтрализовать широкий спектр штаммов коронавируса, включая Альфа, Бета, Гамма, а также Омикрон. Кроме того, сконструированный ACE2 нейтрализует Омикрон лучше, чем ACE2 дикого типа.

Чтобы проверить терапевтическую эффективность сконструированного ACE2, ученые провели исследование на хомяках. Через 2 часа после заражения Омикроном хомяков обработали ACE2. ACE2 значительно подавлял вирусную РНК в легких через 5 дней. Экспрессия генов воспалительных цитокинов и хемокинов при лечении сконструированным ACE2 снижалась.

ACE2 улучшает выживаемость при заражении Омикроном. Ученые подтвердили это в эксперименте на мышах. Три из четырех мышей умерли в течение 8 дней после заражения. Напротив, обработка сконструированным ACE2 значительно снижала смертность.

Выводы

Помимо улучшения эффективности вакцин и разработки моноклональных антител, крайне важно определить стратегии, которые могут помочь предотвратить и лечить инфекции всеми текущими и возможными будущими штаммами коронавируса, особенно Омикроном.

Шиповидный белок коронавируса связывается с клеточным ACE2, однако сконструированный ACE2 взаимодействует с шиповидным белком более эффективно, предупреждая проникновение вируса в клетку и предотвращая инфекцию. Приманка ACE2 может помочь в лечении и профилактике Омикрона и будущих штаммов коронавируса.

Полезная статья, нужная информация? Поделитесь ею!

Кому-то она тоже будет полезной и нужной:

Источник

Engineered ACE2 counteracts vaccine-evading SARS-CoV-2 Omicron variant