Штаммовой удар: российские ученые создают антитела против «Омикрона»
Специалисты Института биоорганической химии РАН планируют разработать препарат на основе генно-инженерных антител, способный нейтрализовать штамм «Омикрон». Сначала они проверят эффективность уже созданного средства, нацеленного на другие варианты коронавируса. Если препарат не будет хорошо работать против нового штамма, ученые запустят новое исследование и в короткие сроки смогут подобрать другие иммуноглобулины, подходящие к антигену. Ученые будут готовы приступить к работе над инновационным средством сразу после того, как получат необходимые данные об «Омикроне», основанные на анализе конкретных образцов. Скорее всего, они будут доступны до конца года. Терапия на основе генно-инженерных антител будет показана пациентам со средней тяжестью заболевания, у которых есть сопутствующие патологии, например диабет.
Обезвредить «Омикрон»
Хотя об «Омикроне» известно не так давно (впервые ученые из ЮАР сообщили о нем в конце ноября), уже появилось большое количество исследований по поводу того, как с нейтрализацией этого штамма справляются антитела перенесших COVID-19 и вакцинированных от инфекции. Ученые проверяют и эффективность моноклональных антител. Эти молекулы работают так же, как и плазма крови выздоровевших, только основные компоненты созданы генно-инженерным путем, плюс подбираются их концентрации. К слову, таким коктейлем из антител лечили от COVID-19 экс-президента США Дональда Трампа.
Есть подобные разработки и в России. Сейчас на вторую стадию клинических испытаний переходит рекомбинантное (созданное в лаборатории) человеческое антитело HFB30132A. Препарат разработали ученые Института биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) совместно со специалистами Нанькайского и Шанхайского технических университетов (оба — КНР), а также компаний «Фармсинтез» и HiFiBio Therapeutics.
— Как только будут получены образцы вируса [варианта «Омикрон»], мы исследуем наше антитело. Потому что уже понятно, что и вакцины против него работают несколько хуже, — рассказал «Известиям» директор ИБХ РАН Александр Габибов. — Испытания мы планируем провести совместно с 48-м институтом Минобороны. Их специалисты после получения штамма «Омикрон» проверят действие антитела на клетках. А у нас есть собственные генно-модифицированные мыши, которые на 100% заражаются коронавирусом (для обычных мышей COVID-19 не представляет опасности. — «Известия»). После проверки работы антитела на нейтрализацию «Омикрона» в клетках можно будет оперативно испытать его на животных.
В том случае, если антитело российского производства в результате испытаний покажет низкую активность против «Омикрона», ученые ИБХ РАН готовы быстро найти ему замену. Для этого они используют собственную платформу клонирования и расшифровки транскриптома (метод, разработанный для изучения совокупности РНК-молекул в клетке) единичных В-клеток (тип лимфоцитов, отвечающих за выработку антител) из крови пациентов, перенесших COVID-19. Для этого ученым потребуется «прочитать» иммунный репертуар (набор, образованный В- и Т-лимфоцитами человека) переболевших штаммом «Омикрон» и сделать с помощью генно-инженерных технологий их искусственные аналоги. А затем успешно осуществить их наработку в клетках лабораторных животных. Ученые будут готовы приступить к наработке таких антител сразу после того, как в их распоряжение потупит образец «Омикрона». Скорее всего, это удастся сделать до конца года, сообщил Александр Габибов.
— Нам нужно получить 3–4 мг антитела, производство у нас налажено. На это может уйти порядка двух недель. А затем мы уже передадим его на испытания на клеточной линии vero (клетки, полученные из эпителия почки, взятой у африканской зеленой мартышки. — «Известия»), — рассказал академик. — Вообще необходимо решать ряд регуляторных вопросов, чтобы у ученых была возможность вносить изменения в подобные разработки в ускоренном формате.
Кроме того, разработанная технология поможет исследовать «иммунологический репертуар» пациентов, пораженных различными мутациями вируса, а также «репертуар» вакцинированных.
Сам механизм действия HFB30132A заключается в связывании спайк-белка и нейтрализации SARS-CoV-2, в том числе его быстро распространяющихся мутантных форм. Ожидается, у препарата будет меньше побочных эффектов и более высокая эффективность защиты легких и слизистой оболочки верхних дыхательных путей, чем у традиционных терапевтических моноклональных антител. Однако показана такая терапия не всем, а пациентам со средней тяжестью, у которых есть сопутствующие болезни, например диабет.
Ключ к вирусу
Пока первые научные работы подтверждают, что моноклональные антитела могут быть неэффективны против «Омикрона». Проследив за действием 37 антител на этот вариант коронавируса, ученые выделили только четыре молекулы, которые всё еще могут его нейтрализовать. Результаты исследования специалисты опубликовали на портале препринтов bioRxiv.
«Почти все изученные антитела практически не действуют на «Омикрон»-штамм коронавируса. Единственным исключением стали антитела S2K146, S2X259, S2H97 и сотровимаб. Кроме того, они могут нейтрализовать широкий перечень коронавирусов. Разработка их аналогов критически важна для дальнейшей борьбы с пандемией», — указали авторы работы.
Мутации в шиповидном белке «Омикрона» привели к тому, что антитела больше не «видят» этот белок, не могут с ним связываться, а значит, не могут нейтрализовать вирус, объяснил результат директор Научно-клинического центра прецизионной и регенеративной медицины Казанского федерального университета Альберт Ризванов.
Фото вирусных частиц COVID-19 штамма «Омикрон»
— Происходит постоянная гонка вооружений — вирус мутирует, а ученые пытаются подобрать препараты для его лечения. Однако создание эффективных и безопасных моноклональных антител под мутировавший штамм — это нетривиальная задача, требующая достаточно длительного времени. Гораздо быстрее в данном случае может быть корректировка уже существующих вакцин, — отметил эксперт.
Впрочем, терапия моноклональными антителами — одна из самых удачных идей в плане борьбы с коронавирусом, если удастся ее правильно реализовать, заявил «Известиям» старший научный сотрудник кафедры иммунохимии УрФУ Михаил Болков. Однако высокотехнологичное и сложное производство в масштабах поставок на всю Россию — нетривиальная задача из-за контроля качества и наладки соответствующих мощностей.
— Моноклоны — это лидирующий тип препаратов на сегодняшний день. Их используют для лечения аутоиммунных болезней, например ревматоидного артрита, воспалительных заболеваний кишечника и так далее, — рассказал эксперт. — Моноклональные антитела, если можно быстро менять их тип и вариант, подходят для лечения различных инфекций, а не только COVID-19. Вопрос в трудоемкости и стоимости их производства. Нужно подобрать нужный тип антитела, как ключ к замку. В данном случае ключ — это антитело, а замок — антиген, то есть молекула вируса. Затем нужно произвести их в нужном качестве в промышленных масштабах.
При этом моноклональные противовирусные препараты будут работать эффективнее, чем антитела из сыворотки крови переболевших, уверен Михаил Болков.
В будущем специалисты ИБХ РАН планируют не только завершить испытания HFB30132A, но и разработать коктейли антител, которые можно будет подбирать индивидуально для каждого конкретного пациента.
