«Поскольку вспышки коронавируса, вероятно, будут продолжать представлять глобальные риски для здоровья в будущем, рассматривается возможность разработки вакцины с перекрестной защитой против нескольких коронавирусов», – говорит соавтор исследования Крис Мок из Университета Гонконга. "Наши результаты, хотя и ограниченные в настоящее время, позволяют предположить, что широко нейтрализующие перекрестно нейтрализующие антитела к коронавирусам могут не вырабатываться иммунным репертуаром человека. В будущем открытие и характеристика моноклональных антител будет иметь решающее значение для разработки вакцины против SARS-CoV-2 в краткосрочной перспективе, а также вакцины против коронавируса с перекрестной защитой в долгосрочной перспективе."
С конца 2002 по 2003 год более 8000 человек во всем мире заболели тяжелым острым респираторным синдромом (SARS), что привело к более чем 700 смертельным случаям. Вирус, ответственный за эту вспышку, известный как SARS-CoV, имеет примерно 80% идентичности своей геномной нуклеотидной последовательности с таковой у SARS-CoV-2, который вызывает коронавирусную болезнь 2019 (COVID-19).
Два коронавируса также проникают в клетки и заражают их одинаковым образом. Во время этого процесса рецептор-связывающий домен (RBD) белка шипа (S), который расположен на поверхности коронавируса, связывается с рецептором клетки человека, называемым ангиотензин-превращающим ферментом 2, запуская слияние вируса с клеткой-хозяином.
Прошлые исследования показали, что защитные антитела против SARS-CoV связываются с RBD.
Но относительно мало известно об ответе антител, вызванном инфекцией SARS-CoV-2. Также неясно, как заражение SARS-CoV влияет на реакцию антител против SARS-CoV-2, и наоборот. Понимание этих вопросов может помочь в разработке эффективной вакцины против SARS-CoV-2 и пролить свет на то, будет ли такая вакцина также обеспечивать перекрестную защиту от подобных вирусов.
«У летучих мышей все еще циркулируют родственные вирусы, и неясно, может ли какой-либо из них угрожать здоровью человека в будущем», – говорит соавтор исследования Малик Пейрис из Университета Гонконга. "Таким образом, важный вопрос, является ли заражение одним из этих вирусов перекрестной защитой от другого."
Чтобы восполнить этот пробел в знаниях, исследователи проанализировали образцы крови, взятые у 15 пациентов, инфицированных SARS-CoV-2, в Гонконге между 2 и 22 днями после появления симптомов. По сравнению с образцами крови здоровых людей из контрольной группы, пять образцов, взятых у пациентов через 11 дней после появления симптомов или позже, содержали антитела, способные связываться с RBD и другими частями белка S как на SARS-CoV-2, так и на SARS-CoV.
Исследователи также проанализировали образцы крови, взятые у семи пациентов через 3-6 месяцев после заражения SARS-CoV.
По сравнению с образцами крови здоровых людей из контрольной группы образцы крови, взятые у пациентов, содержали антитела, способные связываться с RBD и другими частями белка S на SARS-CoV-2. Взятые вместе, эти результаты показывают, что инфекция одним коронавирусом индуцирует выработку антител, которые могут связываться как с областями RBD, так и с областями, не относящимися к RBD, белка S на другом коронавирусе.
Затем с помощью экспериментов на клеточных культурах исследователи проверили, вызывает ли инфекция SARS-CoV-2 специфические для SARS-CoV-2 нейтрализующие антитела, которые защищают клетки-хозяева, предотвращая взаимодействие вируса с ними. Все 11 образцов крови, взятых через 12 дней или позже после появления симптомов, содержали нейтрализующие антитела против SARS-CoV-2.
Но только в одном образце крови были перекрестно нейтрализующие антитела против SARS-CoV, и этот ответ был очень слабым. Точно так же в пяти образцах крови пациентов, инфицированных SARS-CoV, были нейтрализующие антитела против этого вируса, но ни один не смог перекрестно нейтрализовать SARS-CoV-2. Дополнительные эксперименты на мышах подтвердили выводы пациентов.
На данный момент клинические последствия остаются неясными.
Одна из возможностей заключается в том, что перекрестно-реактивные, не нейтрализующие антитела обеспечивают перекрестную защиту от вирусов в организме, даже если они не защищают культивируемые клетки. Это явление наблюдалось для других типов вирусов. С другой стороны, ненейтрализующие антитела против SARS-CoV-2 могут усиливать проникновение вируса в клетки и репликацию вируса посредством процесса, называемого антителозависимым усилением инфекции, о котором ранее сообщалось для SARS-CoV.
«В будущем необходимо тщательно изучить, играет ли антитело-зависимое усиление роль в инфицировании SARS-CoV-2», – говорит соавтор исследования Ян Уилсон из Исследовательского института Скриппса. «Решение этого вопроса будет иметь решающее значение для разработки безопасной и эффективной универсальной вакцины против коронавируса."
Эта работа была поддержана Международной сетевой ассоциацией Пастера, Национальными институтами здравоохранения США, Фондом Билла и Мелинды Гейтс, Медицинским университетом Гуанчжоу, Национальным фондом естественных наук Китая и Специальным административным районом Гонконг, Китай.