Международная команда исследователей обнаружила тенденцию антител связываться с конкретными участками антигенов. Новое исследование объяснило причины повторного заражения — феномена, характерного для пандемии COVID-19. Работа опубликована в журнале Science.
Антитела — основные агенты иммунного ответа. Это специальные белки, которые производят иммунные клетки в ответ на попадание в организм чужеродного агента — антигена. Антитела служат своего рода маячками для поимки антигенов. Они позволяют иммунной системе быстро захватить патоген и вывести его из организма.
Ошибочно полагать, что у организма есть заготовленный ответ на все. Мир вокруг меняется, и мы вместе с ним. Антитела готовы встретиться почти с любым новым чужеродным агентом. Основной механизм такой изменчивости заключается в строении антител. Каждое антитело имеет константную (постоянную) и вариабельную (изменяющуюся) части. Вариабельная часть связывается с участком на поверхности антигена — эпитопом.
Вариабельность достигается за счет генетической рекомбинации. В ходе этого процесса взрослеющая иммунная клетка случайным образом собирает генетическую последовательность, кодирующую вариабельный участок будущего антитела.
Однако, согласно последним исследованиям, разные люди после воздействия патогена производят антитела к одним и тем же участкам антигена, так называемым «публичным эпитопам». Следовательно, процесс не такой уж и случайный. Механизм, лежащий в основе этого синхронного иммунного ответа, пока неизвестен.
Исследователи проанализировали 569 образцов крови людей из США, Перу и Франции. В работе использовали новую технологию VirScan — специальную платформу для изучения вирусного профиля человека. Ученым удалось определить 376 участков антигенов, которые наиболее часто связываются антителами.
Научная команда обнаружила, что антитела распознают «публичные эпитопы» при помощи особых участков, связывающих конкретные аминокислоты (GRAB). Это специальные области антител, которые ищут и присоединяются к отдельным аминокислотам. Таким образом, человеческие антитела вовсе не случайно ищут свою мишень. Они распознают лишь те части антигена, где есть возможность связать особые аминокислоты. В результате большинство антител связываются с одними и теми же эпитопами.
«Мы обнаружили ключевой механизм в иммунной системе, в результате которого люди, независимо от того, в какой части мира они живут, вырабатывают схожие антитела. Это дает вирусу возможность, изменив всего пару аминокислот, уклониться от иммунной системы и повторно заражать людей», — отметила Эллен Л. Шрок из Гарвардской медицинской школы.
В ходе исследования ученые также выяснили, что некоторые люди вырабатывают редкие антитела, которые более эффективно защищают их от повторной инфекции. Это наблюдение крайне важно в контексте разработки новых методов лечения COVID-19, таких как моноклональные антитела, и для разработки вакцин.
«Наше исследование помогло объяснить многие тенденции, которые мы наблюдали во время пандемии COVID-19, особенно повторные заражения. Наши результаты могут изменить представление людей о стратегиях иммунной системы», — прокомментировал Стивен Дж. Элледж из Гарвардской медицинской школы.
Автор: Мария Макарова.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
