Испанские ученые предложили лечить коронавирус иммунным молоком. Иммунное молоко получают от коров, которые выздоровели или были вакцинированы от коронавируса крупного рогатого скота. Молоко этих коров содержит антитела, которые обеспечат пассивный иммунитет против коронавируса SARS-CoV-2.

Пассивный иммунитет формируется, когда человеку вводят антитела к болезни, но сам человек их не вырабатывает. Новорожденный приобретает пассивный иммунитет от матери через плаценту. Также пассивный иммунитет получают пациенты, которым нужна немедленная защита от определенного заболевания, – этим пациентам вводят продукты крови, содержащие антитела.

Главное преимущество пассивного иммунитета в том, что защита возникает немедленно, тогда как для развития активного иммунитета требуется время. Однако, в отличие от активного иммунитета, пассивный иммунитет длится всего несколько недель или месяцев.

Пассивный иммунитет, передаваемый через грудное молоко, защищает от большинства инфекционных заболеваний животных и хорошо изучен почти для всех коронавирусов животных. В грудном молоке человека также были обнаружены специфические антитела к коронавирусу SARS-CoV-2.

Коронавирусы и их структура

Коронавирусы делятся на три группы: AlphacoronavirusBetacoronavirus и Gammacoronavirus. Betacoronavirus включает пять подродов, среди которых – Sarbecovirus и Embecovirus.

SARS-CoV-2 и SARS-CoV относятся к сарбековирусам. А среди эмбековирусов следует отметить HCoV-OC43 (OC43), который вызывает легкую респираторную инфекцию человека и коронавирус крупного рогатого скота (BCoV).

Геномы BCoV и OC43 схожи на 96%. Между антителами к BCoV и OC43 также существует тесная связь. Напротив, геномы SARS-CoV-2 и SARS-CoV похожи менее чем на 80%, хотя оба коронавируса принадлежат к одному подроду – сарбековирусам. С коронавирусом ближневосточного респираторного синдрома MERS-CoV сходство еще меньше – всего 50%.

Структурно BCoV и OC43 представляют собой оболочечные вирусы, состоящие из пяти белков:

  • гликопротеина шипа (S);
  • белка оболочки (E);
  • белка мембраны (M);
  • белка нуклеокапсида (N);
  • белка гемагглютинин-эстеразы (НЕ).

Структура SARS-CoV-2 также содержит четыре белка: S, E, M и N, но в нем отсутствует белок HE.

Антитела к коронавирусу крупного рогатого скота реагируют на SARS-CoV-2

Динамика образования антител после естественного заражения очень похожа у BCoV и SARS-CoV-2. После инфицирования продуцируются различные классы антител: IgA, IgM, IgG. Эти антитела направленны против различных структурных белков вируса.

Наиболее важны антитела к белку S, поскольку этот белок широко представлен на вирусной поверхности. S-белок состоит из субъединицы S1, которая содержит рецептор-связывающий домен (RBD), и субъединицы S2, которая способствует слиянию вирусных мембран.

Антитела, направленные против RBD, обладают высокой степенью нейтрализации, но сильно различаются между BCoV и SARS-CoV-2, поскольку нацелены на разные участки вирусного белка.

Напротив, антитела к белку М, могут иметь перекрестный иммунитет к другим коронавирусам. Трансмембранный белок M – наиболее распространенный структурный белок. У коронавирусов эти белки похожи. Различные части М-белка вызывают обнаруживаемый иммунный ответ в сыворотке пациентов с SARS и COVID-19. Белок M OC43 противостоит антивирусной защите организма, влияя на различные иммунные системы, а белок M SARS-CoV-2 оказывает аналогичные эффекты, блокируя передачу противовирусных сигналов.

Вирусный белок N также похож у некоторых видов коронавирусов. Поэтому антитела к одному вирусу могут реагировать на другой вирус – проявляют перекрестную реактивность. Но у BCoV и SARS-CoV-2 белки N непохожи.

Белок HE, которого нет у других бета-коронавирусах, например у SARS-CoV-2, позволяет BCoV проникать в различные типы клеток.

Самый маленький структурный белок E плохо подходит для иммунного ответа с выработкой антител.

Перекрестная реактивность была обнаружена между OC43 и SARS-CoV. Ей способствуют части белков N, M и S2, которые почти неизменны у бета-коронавирусов, а также у SARS-CoV и SARS-CoV-2.

Моноклональные антитела к SARS-CoV нейтрализуют SARS-CoV-2 с помощью механизма, пока неизвестного, но отличного от воздействия на RBD. Исследователи сообщали об альтернативных механизмах нейтрализации коронавируса: антитела к RBD могут инактивировать белок S, изменяя его структуру.

Также перекрестной реактивностью, но ограниченной нейтрализующей способностью обладают SARS-CoV-2 и OC43. Недавнее исследование показало, что 40-60% людей, ранее не подвергавшихся воздействию SARS-CoV-2, имеют Т-хелперные клетки (CD4+), реагирующие на OC43. Значит, клетки CD4+, специфичные для простудных бета-коронавирусов, также могут распознавать коронавирус SARS-CoV-2. Эта гипотеза подкрепляется тем, что у каждого третьего бессимптомного пациента с коронавирусом SARS-CoV-2 обнаруживаются антитела, некоторые из которых могут быть связаны с перекрестной реактивностью после воздействия других коронавирусов человека, особенно OC43, HCoV-229E и HECoV.

Для адекватной иммунной защиты при заражении SARS-CoV-2 важно образование антител IgG (иммуноглобулинов класса G) против RBD. Эти специфические IgG должны отсутствовать или быть на низком уровне у людей, не подвергавшихся воздействию SARS-CoV-2. Однако недавнее исследование показало, что IgG, реагирующие на субъединицу S2 SARS-CoV-2, присутствовали у большинства испытуемых, не подвергавшихся воздействию этого коронавируса. Объяснить этот феномен может перекрестная реактивность с другими коронавирусами человека. В том же исследовании было обнаружено, что у выздоравливающих от COVID-19 пациентов значительно увеличен уровень OC43-реактивных B-клеток памяти, чего не наблюдалось у не подвергавшихся воздействию SARS-CoV-2 здоровых людей.

Все эти данные указывают на сильную перекрестную реактивность между SARS-CoV-2 и OC43 как на клеточном, так и на гуморальном уровне. Вероятно, то же будет обнаружено и для BCoV. Никаких специфических исследований перекрестной реактивности между SARS-CoV-2 и BCoV не проводилось, но при анализе последовательностей шиповых белков SARS-CoV-2 было обнаружено высокое сходство (57-83%) с BCoV.

Иммунное молоко с антителами к коронавирусу крупного рогатого скота защищает от SARS-CoV-2

Функциональные продукты – это продукты, которые не только удовлетворяют потребности в питании, но также регулируют функции организма и обладают полезным действием при некоторых заболеваниях. Коровье молоко и молозиво содержат высокие уровни биоактивных компонентов, включая факторы роста, иммуноглобулины (Ig), лактопероксидазу, лизоцим, лактоферрин, цитокины, нуклеозиды, витамины, пептиды и олигосахариды, которые полезны для здоровья человека.

Гипериммунное коровье молоко давно используется для профилактики заболеваний. Сырое и пастеризованное молоко может содержать специфические антитела против различных патогенов и усиливать активность неспецифических антимикробных факторов. Исследования показали, что бычий IgG функционально активен во всем желудочно-кишечном тракте и может предотвращать инфекции пищеварительного и дыхательного тракта у людей.

Цельное коровье молоко содержит более 30 г/л белка, из которых почти 1 г/л составляют иммуноглобулины, а в молозиве их содержание может достигать более 200 г/л. IgG, присутствующие в коровьем молоке, выдерживают воздействие желудочного сока и не расщепляются в желудке и кишечном тракте, сохраняя свою  способность связываться с рецепторами. Кроме того, прием препаратов Ig, полученных из сыворотки крови, приводит к увеличению противовоспалительных цитокинов и снижению провоспалительных цитокинов.

Недавние исследования подтвердили, что РНК SARS-CoV-2 сохраняется дольше (более месяца) в кале инфицированных людей, в основном детей, чем в мазках из носоглотки. Это показывает, что инфекционный период может продолжаться дольше из-за стойкости вируса в кишечнике, даже если после обычного диагностического теста человек считается отрицательным. Возможно, наличие специфических IgG в просвете кишечника поможет ускорить выведение вирусов.

Чтобы обеспечить микробиологическую безопасность молока, наиболее часто используется обработка при сверхвысокой температуре. Однако эта обработка разрушает иммуноглобулины, которые содержатся в молоке. В отличие от высокотемпературной обработки, пастеризация – это менее агрессивная термическая обработка, которая также обеспечивает микробиологическую безопасность, но в то же время сохраняет в молоке большинство иммуноглобулинов.

В Испании большинство видов пастеризованного молока содержит антитела против BCoV из-за высокой распространенности инфекции и систематической вакцинации крупного рогатого скота. Тем не менее, термическая обработка снижает титры IgG ниже 30. Однако иммунное молоко, полученное путем гипериммунизации коров с использованием коммерческой вакцины против коронавируса, содержит антитела с титрами от 128 до 256. Так как антитела к BCoV реагируют на SARS-CoV-2, при употреблении такого молока эти антитела перейдут в организм человека и обеспечат пассивный иммунитет от коронавируса.

Источник

Bovine Coronavirus Immune Milk Against COVID-19