Ученые могут победить коронавирус благодаря антителам из коров

Фото: Mihkel Maripuu / Postimees

«Новобранцы» в борьбе против COVID-19 безмятежно жуют сено в Южной Дакоте. Биотехнологическая компания работает над тем, чтобы генетически модифицированные коровы производили человеческие антитела, которые вызывают SARS-CoV-2, патоген, вызывающий смертельное заболевание. Компания планирует начать клинические испытания уже этим летом, пишет издание Science.

«Это многообещающе, - комментирует Амеш Адалья, врач-инфекционист в Центре безопасности здравоохранения Университета Джона Хопкинса. - Мы хотим иметь как можно больше контрмер».

Для производства антител для лечения или профилактики заболеваний компании обычно обращаются к таким источникам как искусственные клетки или растения табака. Но почти 20 лет назад исследователи начали разрабатывать подход, который сейчас применяет SAb Biotherapeutics из Су-Фолс, Южная Дакота, для получения антител при помощи коров.

Компания генетически изменяет дойных коров, так что определенные иммунные клетки несут ДНК, которая позволяет людям вырабатывать антитела. Это обновление позволяет животным вырабатывать большие количества человеческих антител против введенного в них патогенного белка, такого как поверхностный белок-«шип» нового коронавируса. «По сути, коровы становятся гигантским биореактором», - говорит вирусный иммунолог Уильям Климстра из Университета Питтсбурга, который анализирует активность коровьих антител против SARS-CoV-2.

Коровы прекрасно подходят на роль таких «фабрик» антител, и не только потому, что у них больше крови, чем у мелких животных, используемых для синтеза человеческих версий белков. Их кровь также может содержать в два раза больше антител на миллилитр, чем кровь человека, говорит Эдди Салливан, президент и главный исполнительный директор SAb Biotherapeutics.

Животные могут иметь еще одно преимущество. Большинство компаний, пытающихся производить антитела для борьбы с COVID-19, связывают свои надежды с массовым выпуском идентичных копий одной версии, так называемого моноклонального антитела, которое встраивается и плотно прикрепляется к определенной части вируса. Вместо того, чтобы производить только один вид антител, коровы создают поликлональные антитела, ряд молекул, которые распознают несколько частей вируса. «Это естественный способ борьбы нашего организма с болезнями», - поясняет Салливан. Это разнообразие может сделать белки коровы более мощными, чем моноклональные антитела, говорит он, и они могут оставаться эффективными, даже если вирус мутирует.

Когда пандемия COVID-19 развилась, SAb Biotherapeutics уже завершили клиническое испытание с коровьими антителами против ближневосточного респираторного синдрома, который вызван коронавирусом, родственным SARS-CoV-2. Развитие этого лечения, по словам Салливана, «дало первоначальные знания, чтобы сосредоточиться на правильной цели». В течение семи недель коровы генерировали антитела против «шипа» SARS-CoV-2.

Прежде чем животные начнут выделять эти антитела в свою кровь, коровам необходимо провести иммунизацию – вколоть ДНК-вакцину, основанную на части генома вируса, которая подготавливает их иммунную систему. Затем следует инъекция, содержащая кусочек «шипа» белка SARS-CoV-2, который служит ключом вируса для проникновения в клетки. По словам Салливана, в месяц одна корова может давать достаточно антител для лечения нескольких сотен пациентов.

В исследованиях, проведенных в пробирке, Климстра и его коллеги недавно отобрали антитела против так называемой «выздоравливающей плазмы» из крови переживших COVID-19 пациентов. Богатая поликлональными антителами, плазма тестируется в клинических испытаниях как средство от вируса. На прошлой неделе компания объявила, что коровьи антитела в четыре раза лучше, чем «выздоравливающая плазма», предотвращают проникновение вируса в клетки.

Салливан отмечает, что компания надеется начать клинические испытания в ближайшие несколько месяцев и хочет проверить, предотвращают ли инфузии антител, отобранных из крови коров, от заражения SARS-CoV-2 здоровых людей и оказываются ли они полезными для пациентов, которые уже больны.

Однако не все думают, что коровы – лучший выбор для создания антител. Врач-инфекционист Маниш Сагар из медицинского центра Бостонского университета говорит, что он будет оставаться скептиком, пока не увидит дополнительных доказательств того, что производство антител у коров намного более осуществимо и экономически выгодно, чем другие методы. До сих пор никакие антитела, генерируемые животными, не были одобрены для лечения каких-либо заболеваний.

Но специалист по инфекционным заболеваниям Джеффри Хендерсон из Медицинского факультета Вашингтонского университета в Сент-Луисе описывает выработанные коровой антитела как «логичный следующий шаг» к «выздоравливающей плазме», которую он изучал: «Весь подход основан на здравой науке и прошлом опыте, насчитывающем более века».