Щит ВИЧ пробит антителом

Выявить слабые места ВИЧ и предложить новые направления для разработки вакцины от СПИДа стало возможным после работы, опубликованной в пятницу американскими учеными в журнале Science. Им удалось выяснить подробности того, как антитело PGT 128, направленное на борьбу с ВИЧ, влияет на него.

В августе нынешнего года группа исследователей из американского Института Скриппса сообщила об открытии 17 антител, которые способны противодействовать вирусу иммунодефицита человека (ВИЧ). О своем открытии ученые сообщили в журнале Nature. В публикации говорилось, что эти новые антитела в десять раз мощнее известных ранее антител, борющихся с ВИЧ.

Одно из этих антител – моноклональное антитело PGT 128. «Моноклональное» означает, что это тело было выработано иммунными клетками, принадлежащими к одному клеточному клону, то есть произошедшими из одной плазматической клетки-предшественницы. Такие антитела могут быть выработаны почти на любые белки и полисахариды: эти антитела будут их специфически связывать, и далее они могут быть использованы для обнаружения этого вещества или его очистки. Процесс получения моноклональных антител был изобретён Жоржем Кёлером и Сезаром Мильштейном в 1970-е годы, за что в 1984 году они получили Нобелевскую премию. К началу 1980-х годов началось коммерческое получение различных гибридов и очистка антител против заданных антигенов, и сейчас моноклональные антитела широко используются в биохимии, молекулярной биологии и медицине. В случае их использования в качестве лекарства название такого препарата оканчивается на -mab (от английского «monoclonal antibody»).

Возможно, через несколько лет подобное лекарство будет создано на основе моноклонального тела PGT 128.

Из тех 17 антител, о которых группа сообщала в августовской публикации в журнале Nature, это тело отличалось наибольшей активностью и могло нейтрализовать около 70% известных штаммов ВИЧ, блокируя их способность инфицировать клетки. При этом по сравнению с другими антителами, которые более или менее успешно противодействовали ВИЧ, антитело PGT 128 демонстрирует свою активность в гораздо меньших концентрациях.

Именно поэтому более пристальное изучение набора антител, о котором было сообщено в августе, ученые решили начать с PGT 128. Соответствующее исследование, в котором объясняется принцип противодействия этого антитела ВИЧ, опубликовано в новом номере журнала Science.

Антитела, которые вырабатывает иммунная система, не могут победить ВИЧ потому, что он защищен «щитом» из разновидности полисахарида – гликана. Подобный щит есть и у вирусов гриппа, и он, защищая его от иммунной системы организма, позволяет вирусу стать сезонной инфекцией. Применительно к ВИЧ «гликановый щит» не позволяет антителам присоединиться к гликопротеинам gp120 и gp41. Эти белки важны в функционировании ВИЧ, поскольку через них происходит связывание вируса с клеточной мембраной, то есть обеспечение вируса возможностью нормально существовать и функционировать.

Методом рентгеновской кристаллографии ученые исследовали структуру антитела PGT 128 и определили, что оно способно проникать сквозь «гликановый щит». Путем электронной микроскопии авторы работы зафиксировали, что PGT 128 способно присоединяться к вирусным белкам, в частности к gp120.

Это значит, что иммунная система получает доступ к собственно вирусным белкам и сможет опознать угрозу.

Исследователи надеются применить полученные знания для создания вакцины против ВИЧ. «Для успешно работающей вакцины нам требуется «атаковать» несколько «мишеней» на вирусе. Большую часть таких «мишеней» на себя может взять антитело PGT 128», – прокомментировал PhysOrg Деннис Бертон, один из авторов работы.

Еще одна сложность для создании вакцины на основе данного антитела заключается в том, что создание вакцины

(которая представляет собой способ «обучения» иммунной системы распознаванию и уничтожению вируса) требует искусственного воспроизведения того участка вирусного белка, к которому присоединяется антитело, то есть создания «макета» части вируса. «Сложно сделать структуру, на которой эти антитела получаются. Пока нам трудно сконструировать такой антиген», – сказала ведущий научный сотрудник отдела иммунобиологии СПИДа Института иммунологии Ирина Николаева, комментируя публикацию в Science. По ее словам, для своей надежной защиты организм должен вырабатывать эти антитела «в таких количествах, чтобы вирус не пролез».