После анализа крови человека, пережившего вспышку Эболы в 2013-2016 годах, группа ученых из академических кругов, промышленности и правительства обнаружила первые естественные человеческие антитела, которые могут нейтрализовать и защитить животных от всех трех основных болезнетворных эболавирусов. Результаты, опубликованные сегодня в журнале Cell, могут привести к появлению первых широко эффективных препаратов и вакцин против эболавируса.
Инфекции, вызванные эболавирусами, обычно тяжелые и часто приводят к летальному исходу. Нет вакцин или методов лечения, одобренных Управлением по контролю за продуктами и лекарствами для лечения этих вирусов. Около двух десятков вспышек эболавируса произошло с 1976 года, когда первая вспышка была зарегистрирована в деревнях вдоль реки Эбола в Демократической Республике Конго (бывший Заир). Самая крупная вспышка в истории – эпидемия в Западной Африке в 2013–2016 годах – вызвала более 11 000 смертей и заразила более 29 000 человек.
Моноклональные антитела, которые связываются с конкретными патогенами и токсинами и нейтрализуют их, стали одним из самых многообещающих методов лечения пациентов с Эболой. Однако критическая проблема заключается в том, что большинство методов лечения антителами нацелены только на один конкретный эболавирус. Например, самая передовая терапия – ZMappTM, коктейль из трех моноклональных антител – специфична для вируса Эбола (ранее известного как "Эбола Заир"), но не работает против двух родственных эболавирусов (вирус Судана и вирус Bundibugyo), которые также вызвали крупные вспышки.
"Поскольку невозможно предсказать, какой из этих агентов вызовет следующую эпидемию, было бы идеально разработать единую терапию, которая могла бы вылечить или предотвратить инфекцию, вызванную любым известным эболавирусом," говорит соруководитель исследования Захари А. Борнхольдт, Ph.D., директор по обнаружению антител в Mapp Biopharmaceutical, Inc. "Наше открытие и характеристика широко нейтрализующих человеческих антител является важным шагом к этой цели," добавляет соруководитель исследования, Картик Чандран, Ph.D. , профессор микробиологии & иммунология в Медицинском колледже Альберта Эйнштейна.
Исследование также проводилось под руководством Джона М. Краситель, Ph.D., заведующий отделением вирусной иммунологии У.S. Армейский медицинский научно-исследовательский институт инфекционных болезней (USAMRIID).
В более ранних исследованиях д-р. Борнхольдт и Лаура М. Уокер, доктор философии.D., старший научный сотрудник Adimab, LLC выделил 349 различных моноклональных антител у человека, пережившего эпидемию Эболы 2013-2016 гг. В текущем исследовании мультиинституциональная исследовательская группа обнаружила, что два из этих 349 антител, известные как ADI-15878 и ADI-15742, эффективно нейтрализовали инфекцию всеми пятью известными эболавирусами в культуре тканей. Оба антитела были способны защитить животных (мышей и хорьков), которые подверглись смертельной дозе трех основных агентов: вируса Эбола, вируса Bundibugyo и вируса Судана.
Последующие исследования показали, что два антитела, выделенные у пациента с вирусом Эбола, действуют, вмешиваясь в критический этап процесса, при котором эболавирусы заражают клетки, а затем размножаются внутри них. Два антитела сталкиваются с вирусом, пока он еще находится в кровотоке, и связываются с гликопротеинами (белками, к которым прикреплены углеводные цепи), которые выступают с его поверхности. Вирус, со связанными с ним автостопными антителами, затем прикрепляется к клетке и попадает в лизосому – мембранно-связанную структуру внутри клетки, заполненную ферментами для переваривания чужеродных и клеточных компонентов. Затем вирус должен слиться с лизосомной мембраной, чтобы проникнуть в цитоплазму клетки-хозяина, где он может размножаться. Однако антитела не позволяют вирусу выйти из лизосомальной зоны "тюрьма," таким образом останавливая инфекцию в ее следах.
"Точно зная, где антитела прикрепляются к молекулам гликопротеина, а также когда и как они действуют для нейтрализации эболавирусов, мы можем приступить к разработке широко эффективных иммунотерапевтических средств," говорит доктор. Краситель. "Эти знания уже позволили нам создать коктейль из моноклональных антител, который мы тестируем на более крупных моделях животных для возможного использования при лечении инфицированных пациентов," добавляет доктор. Bornholdt.
Исследователи также определили человеческие гены, которые являются вероятным источником иммунных клеток, производящих два антитела. Эти и другие результаты могут помочь ускорить разработку вакцин для предотвращения эболавирусной инфекции. "Мы хотели бы синтезировать иммуногены вакцины [белки, запускающие выработку антител], которые могут вызывать у людей те же типы широко защищающих антител," говорит доктор. Чандран.
Исследование называется "Антитела выжившего человека определяют уязвимые места для широкой защиты от эболавирусов."