Инженерное антитело помогает блокировать передачу SARS-CoV-2
Исследователи из UC Davis Health создали новое антитело FuG1, которое может напрямую мешать способности SARS-CoV-2 передаваться от клетки к клетке.
FuG1 нацелено на фермент фурин, который вирус использует для эффективной цепочки заражения в человеческих клетках. Этот подход можно добавить к существующим коктейлям антител против SARS-CoV-2 для повышения их эффективности против новых вариантов.
Исследование, оценивающее эффективность созданного антитела, опубликовано в Microbiology Spectrum.
Фермент активирует спайк-белок SARS-CoV-2
Фурин, присутствующий во всем теле человека, участвует в различных функциях клеток. Это протеаза, которая может расщеплять белки. Расщепляя полиосновные пептидные связи, фурин часто действует как переключатель, превращая неактивный белок в активный.
Он также может активировать вирусы, попадающие в клетки человека. Патогены, использующие фурин, включают ВИЧ, грипп, лихорадку денге и SARS-CoV-2.
Вирус COVID-19 использует систему фурина хозяина
Когда SARS-CoV-2 заражает клетку, он находится в активном состоянии, уже «расщепив» свой спайк-белок. Но когда вирус реплицируется внутри клетки-хозяина, спайк неактивен. Вирус использует фурин клетки-хозяина, чтобы разрезать спайк-белок на части S1 и S2, что делает спайк активным на вирусных частицах для эффективной передачи.
Однако ингибирование фурина для ограничения инфекционного цикла SARS-CoV-2 — непростая задача, так как фурин необходим для нормального функционирования многих биологических процессов, и его блокировка вызывает высокую токсичность.
Антитело мешает расщеплению и стабильности спайка
Вместо этого команда создала конъюгированное антитело, нацеленное на спайк-белок SARS-CoV-2. Конструкция аналогична терапевтическим моноклональным (IgG) антителам, но включает дополнительный компонент — Fc-расширенный пептид, — который специфически мешает фурину хозяина. Исследователи назвали этот подход FuG1.
FuG1 позволяет прерывать функцию фурина, чтобы ограничить активацию спайка, тем самым специфически ограничивая передачу вируса во время его инфекционной цепочки в клетках-хозяевах.
Команда оценила FuG1 в клетках ткани легкого человека с исходным вариантом SARS-CoV-2 и псевдовирусами. Они обнаружили, что:
- Добавление пептида, нарушающего работу фурина, не мешало функции антитела или его способности связываться со спайком SARS-CoV-2.
- FuG1 значительно влияло на расщепление спайка в сайтах фурина.
- FuG1 также нарушало общую стабильность спайк-белка SARS-CoV-2, что необходимо для заражения клеток и передачи вируса.
Следующие шаги — серия экспериментов на мышах и тестирование антитела против текущих вариантов, таких как омикрон.
Поскольку подход нацелен на сам процесс сборки вируса, а не на нейтрализацию ACE2, высока вероятность, что такая стратегия будет мешать передаче вируса, если новые варианты не будут мешать связыванию антитела FuG1.
Этот подход может быть применен к будущим коронавирусам или другим вирусам, которые используют протеазы, подобные фурину, для заражения клеток.