Технология, разработанная в Медицинском центре Университета Вандербильта, привела к открытию «сверхмощного» моноклонального антитела против нескольких вариантов SARS-CoV-2, вируса, ответственного за COVID-19 , включая дельта-вариант.
Антитело обладает редкими характеристиками, которые делают его ценным дополнением к ограниченному набору широко реактивных терапевтических антител, сообщили исследователи в журнале Cell Reports.
Технология, получившая название LIBRA-seq, помогла ускорить открытие антител, которые могут нейтрализовать SARS-CoV-2. Это также позволяет исследователям проводить скрининг антител против других вирусов, которые еще не вызывали заболевания человека, но имеют высокий потенциал для этого.
Заявление Ивелин Георгиев
Ивелин Георгиев, доктор философии, директор программы Вандербильта по компьютерной микробиологии и иммунологии и заместитель директора Института инфекций, иммунологии и воспаления Вандербильта.
«Это один из способов проактивно создать репертуар потенциальных терапевтических средств» против будущих вспышек, — сказал Ивелин Георгиев, доктор философии, директор программы Вандербильта по компьютерной микробиологии и иммунологии и заместитель директора Института инфекции, иммунологии и воспаления Вандербильта.
«Патогены продолжают развиваться, и мы в основном играем в догонялки», — сказал Георгиев, доцент кафедры патологии, микробиологии, иммунологии и информатики, член Центра вакцин Вандербильта.
По его словам, необходим более проактивный подход, который предвидит будущие вспышки до того, как они произойдут, чтобы предотвратить повторение COVID-19, «или чего-то еще худшего, что может произойти в будущем».
В своем отчете Георгиев и его коллеги описывают выделение моноклонального антитела у пациента, выздоровевшего от COVID-19, которое «демонстрирует мощную нейтрализацию» против SARS-CoV-2. Он также эффективен против вариантов вируса, которые замедляют усилия по борьбе с пандемией.
Антитело имеет необычные генетические и структурные характеристики, которые отличают его от других моноклональных антител, обычно используемых для лечения COVID-19. Считается, что SARS-CoV-2 с меньшей вероятностью будет мутировать, чтобы избежать антитела, которого он раньше не «видел».
LIBRA-seq означает связывание В-клеточного рецептора со специфичностью антигена посредством секвенирования. Он был разработан в 2019 году Яном Сетлиффом, доктором философии, бывшим аспирантом лаборатории Георгиева, который сейчас работает в биотехнологической отрасли, и Андреа Шиаколас, нынешним аспирантом Вандербильта.
Сетлифф задался вопросом, сможет ли он нанести на карту генетические последовательности антител и идентичность конкретных вирусных антигенов, белков-маркеров, которые антитела распознают и атакуют одновременно и с высокой пропускной способностью. Цель состояла в том, чтобы найти более быстрый способ идентификации антител, которые будут воздействовать на конкретный вирусный антиген.
Георгиев проверил идею Сетлиффа с помощью основной лаборатории геномики VUMC, Vanderbilt Technologies for Advanced Genomics (VANTAGE), Общего ресурса проточной цитометрии Vanderbilt и Центра перспективных вычислений для исследований и образования (ACCRE) Университета Вандербильта. Это сработало.
Усилия, возглавляемые Сетлиффом и Шиаколасом, завершились рукописью, описывающей экспериментальную разработку технологии LIBRA-seq, которая была опубликована в журнале Cell в 2019 году.
«Три или четыре года назад было невозможно двигаться с такой скоростью, как сейчас», — сказал Георгиев. «Многое изменилось за очень короткий период времени, когда дело доходит до открытия моноклональных антител, а также разработки вакцин».
Нельзя терять время
«Если мы дадим вирусу достаточно времени, — сказал он, — возникнет так много других вариантов», один или несколько из которых — за счет обхода существующих вакцин — могут быть даже хуже, чем дельта-вариант.
«Именно поэтому у вас должно быть как можно больше вариантов», — сказал Георгиев. Антитело, описанное в этой статье, «в основном дает вам еще один инструмент в наборе инструментов».
- Георгиев и Джейсон Маклеллан, доктор философии из Техасского университета в Остине, являются авторами-корреспондентами статьи. Первыми авторами статьи стали Кевин Крамер и Николь Джонсон, аспиранты VUMC и UT Austin соответственно.
- Помимо Шиаколаса, другими соавторами VUMC являются Навин Сурядевара, доктор философии, Нагараджан Раджу, доктор философии, Сет Зост, доктор философии, Лорен Уокер, Стивен Уолл, Клинтон Холт, Рэйчел Саттон, Ариана Пауло, Джеймс Кроу младший, доктор медицины и Роберт Карнахан, кандидат наук.
- Исследование было частично поддержано грантами Национальных институтов здравоохранения AI131722, AI157155, AI127521 и AI095202, Фондом исследований COVID-19 Hays Foundation, Фондом исследований COVID-19 Долли Партон в Вандербильте, Fast Grants, Фондом Велча и Центром Меркатуса. Университета Джорджа Мейсона.