Антитела, выделенные из крови человека, пережившего вспышку Эболы в 2014 году, и самая большая панель, о которой сообщалось на сегодняшний день, могут направлять разработку вакцины или терапевтического средства против Эболы. Новое исследование также выявило ранее неизвестное место уязвимости в структуре смертоносного вируса.«В нашей научной статье описывается первый глубокий взгляд на реакцию человеческих антител на вирус Эбола», — сказала руководитель группы Лаура Уокер, старший научный сотрудник Adimab, LLC и выпускница программы PhD TSRI. «В течение нескольких недель после получения образца крови от человека, пережившего вспышку Эболы 2014 года, мы смогли выделить и охарактеризовать более 300 моноклональных антител, которые вступили в реакцию с поверхностным гликопротеином вируса Эбола».Соавторами статьи были заведующие лабораторией TSRI профессор Эрика Оллманн Сапфайр (также со-директор Центра передового опыта глобальной вирусной сети в TSRI); Доцент Эндрю Уорд; и профессор Деннис Бертон (также научный директор Центра нейтрализующих антител Международной инициативы по разработке вакцины против СПИДа (IAVI) и Центра иммунологии и открытия иммуногенов (CHAVI-ID), спонсируемого Национальными институтами здравоохранения (NIH)), оба в TSRI ).
Исследование было опубликовано 18 февраля 2016 года в журнале Science.В поисках сильных антителИсследования, проведенные TSRI и другими учреждениями, показали, что вирус Эбола имеет несколько слабых мест в своей структуре, где антитела могут нацеливаться на вирус и нейтрализовать его.
Однако иммунной системе обычно требуется длительный период проб и ошибок для выработки правильных антител против этих сайтов, поэтому исследователи работали только с небольшой библиотекой средств борьбы с лихорадкой Эбола.Несмотря на эту ограниченную библиотеку, исследователи добились определенных успехов в разработке «коктейлей» антител, нацеленных одновременно на несколько слабых мест.
Один из разрабатываемых препаратов, ZMapp ™ от Mapp Biopharmaceutical Inc., представляет собой коктейль из трех мышиных антител, модифицированных так, чтобы они напоминали человеческие антитела. Это лечение было успешным в испытаниях на приматах и ??использовалось в качестве экспериментального лечения для людей во время вспышки 2014 года.
ZMapp подает надежды, поэтому исследователи ищут дополнительные антитела для борьбы с лихорадкой Эбола.«Эти типы антител могут быть разработаны в различные типы коктейлей антител или терапевтических средств, в дополнение к усовершенствованному дизайну вакцины», — сказал Уорд.Объединяя новые технологии
В новом исследовании использовалась недавно запущенная платформа для выделения единичных В-клеток от Adimab, которую исследователи использовали для быстрого обнаружения более 300 антител, которые реагировали с поверхностным гликопротеином вируса Эбола — вирусной структурой, которая сливается с клетками-хозяевами.Затем исследователи из TSRI и Медицинского научно-исследовательского института инфекционных заболеваний армии США (USAMRIID) провели углубленный анализ терапевтического потенциала этих антител.
Решающее значение для этих усилий сыграла разработка TSRI антигенов — молекул, которые могут «ловить рыбу» на антитела в сыворотке крови.«Вот где наш опыт и сыграл свою роль», — сказал первый автор исследования Захари Борнхольдт, доцент лаборатории Ollmann Saphire во время исследования и нынешний заместитель директора по открытию антител в Mapp Biopharmaceutical.Примечательно, что 77 процентов антител в новом исследовании показали способность нейтрализовать вирус Эбола, а несколько антител продемонстрировали значительную защиту от вируса на моделях мышей. «Мы идентифицировали три антитела с высокой защитой, каждое из которых нацелено на разные участки — или эпитопы — гликопротеина вируса Эбола», — сказал Борнхольдт.Поскольку это человеческие антитела, а не модифицированные мышиные антитела, исследователи потенциально могут быстро использовать их для разработки лечения.
Кроме того, с помощью этих новых антител исследователи могут разработать вторичные методы лечения на случай, если вирус Эбола мутирует, чтобы избежать других методов лечения.Затем исследователи использовали метод визуализации, называемый электронной микроскопией, чтобы точно определить, где антитела связываются с вирусом Эбола. Визуализация, проведенная лабораторией Уорда в TSRI, выявила ранее неизвестную ахиллесову пятку на вирусе: пятно в основании поверхностного гликопротеина вируса Эбола.
Хотя вирус Эбола быстро мутирует, этот сайт является частью более крупного механизма вируса и, как правило, остается неизменным. Это означает, что нацеливание на это место может нейтрализовать многие штаммы вируса Эбола.Чтобы стимулировать дальнейшие исследования, исследователи предоставили исследовательскому сообществу генетические последовательности этих антител.Остановить новые болезни
Исследователи полагают, что методы, использованные в этом исследовании, могут быть использованы для поиска способов лечения других возникающих заболеваний, таких как вирус Зика.Борнхольд рассматривает новое исследование как тестовый пример. Всего за год комбинация методов Adimab и TSRI привела к открытию многообещающих антител — и будущие эксперименты должны продвигаться еще быстрее, поскольку у исследователей есть опыт работы с этими инструментами.
«При других вспышках мы могли бы взять образцы крови у выживших первой волны и потенциально быстро произвести терапевтическое средство», — сказал Борнхольдт. «Это долгосрочная цель».