В новом исследовании, опубликованном в научном журнале Cell Host and Microbe, ученые из Института иммунологии им. Ла-Хольи (La Jolla Institute for Immunology) предоставляют первый анализ потенциальных целей для эффективного иммунного ответа против коронавируса.
Актуальность проблемы
В течение двух месяцев SARS-CoV-2, ранее неизвестный коронавирус, распространялся по всему земному шару, заразив более 100 000 человек, и число пострадавших продолжает быстро расти. Эффективные контрмеры требуют разработку необходимых инструментов для мониторинга распространения вируса и понимания того, как иммунная система реагирует на вирус.
Когда иммунная система сталкивается с бактерией или вирусом, она сосредотачивается на крошечных молекулярных особенностях, так называемых эпитопах, которые позволяют клеткам иммунной системы различать чужеродных захватчиков и атаковать их. Наличие полной карты вирусных эпитопов и их иммуногенности имеет решающее значение для исследователей, пытающихся разработать новые или улучшенные вакцины для защиты от COVID-19, заболевания, вызванного SARS-CoV-2.
«Знание иммуногенности определенных вирусных областей или, другими словами, на какие части вируса иммунная система реагирует и насколько сильно, имеет непосредственное отношение к разработке перспективных вакцин», — объясняет автор исследования Алессандро Сетте (Alessandro Sette).
В настоящее время ученые очень мало знают о том, как иммунная система человека реагирует на SARS-CoV-2.
Материалы и методы обследования
Исследователи использовали существующие данные об известных коронавирусах, чтобы предсказать, какие структурные элементы SARS-CoV-2 способны активировать иммунную систему человека.
Для своего исследования ученые использовали имеющиеся данные из базы данных иммунных эпитопов на основе LJI (IEDB), которая содержит более 600 000 известных эпитопов из примерно 3600 различных видов, и Virus Pathogen Resource (ViPR), дополнительное хранилище информации о патогенных вирусах. Команда собрала известные эпитопы из SARS-CoV и сопоставила соответствующие регионы с SARS-CoV-2.
Результаты научной работы
Четыре других коронавируса в настоящее время циркулируют в популяции людей. Эти коронавирусы вызывают, как правило, легкие симптомы и вместе они ответственны за приблизительно одну четверть всех сезонных простуд. Но каждые несколько лет появляется новый коронавирус, который вызывает тяжелое заболевание, как это было в случае с SARS-CoV в 2003 году и MERS-CoV в 2008 году, а теперь и SARS-CoV-2.
«SARS-CoV-2 наиболее тесно связан с SARS-CoV, который также является наиболее охарактеризованным коронавирусом с точки зрения эпитопов», — объясняет Алессандро Сетте.
«Мы смогли сопоставить 10 B-клеточных эпитопов с новым коронавирусом, и из-за общего высокого сходства последовательностей между SARS-CoV и SARS-CoV-2 существует высокая вероятность того, что те же самые области, которые являются иммунодоминантными в SARS-CoV, также являются доминирующими в SARS-CoV-2», — добавляет Алессандро Сетте.
Пять из этих областей были обнаружены в пике гликопротеина, образующем «коронку» на поверхности вируса, который дал коронавирусам их название; 2 в мембранном белке, который встроен в мембрану, которая окружает защитную белковую оболочку вокруг вирусного генома, и 3 в нуклеопротеине, который образует оболочку.
Чтобы обосновать Т-клеточные эпитопы SARS-CoV-2, идентифицированные на основе их гомологии с SARS-CoV, ученые сравнили их с эпитопами, определенными ресурсом Tepitool в IEDB. Используя этот метод, ученые смогли проверить 12 из 17 Т-клеточных эпитопов SARS-CoV-2, идентифицированных на основе сходства последовательностей с SARS-CoV.
«Мы обнаружили, что многие В- и Т-клеточные эпитопы высоко консервативны между SARS-CoV и SARS-CoV-2, что является отличной отправной точкой для разработки вакцин», — объясняет Сетте.
Авторы другого исследования заявили, что ремдесивир предотвращает коронавирус у обезьян.
