Основою для розробки вакцини проти гепатиту С може бути штучно зібране антитіло з «елітних нейтралізаторів».
Незважаючи на вдосконалені методи лікування, зараження вірусом гепатиту С все ще призводить до приблизно 400 000 смертей у всьому світі щороку. Розробка вакцини необхідна терміново, але досі вона зазнала невдачі через генетичну різноманітність і високий рівень мутації вірусу. Команда на чолі з вченими з лікарні Кельнського університету та Німецького центру інфекційних досліджень DZIF дослідила імунну відповідь більш детально і змогла виділити антитіла широкого спектра від групи пацієнтів, які, як «елітні нейтралізатори», можуть атакувати. надзвичайно багато варіантів вірусу одночасно. Тепер вчені змогли виявити особливі властивості цих антитіл. Відкриття може стати важливим кроком на шляху до вакцини.
Вірус гепатиту С (HCV) є генетично дуже варіабельним вірусом, який значно мутує. Тому ефективна вакцина повинна викликати широко нейтралізуючі антитіла, які нейтралізують не тільки один штам HCV, але якомога більше генотипів, що розповсюдженні у всьому світі. На сьогоднішній день всі спроби розробити вакцину провалилися. Потрібне краще розуміння реакції антитіл на HCV, щоб дати новий поштовх до розробки вакцини. Таким чином, початковим питанням для дослідження було: які особливі властивості антитіл проти HCV призводять до широкої нейтралізації вірусу?
Дослідження.
Перші автори Тімм Вебер і Джуліан Поттофф з лікарні Кельнського університету пояснили, що «Для цієї роботи ми врахували наш досвід, отриманий у наших дослідженнях щодо ВІЛ. Ми досліджували велику групу пацієнтів у нашій лабораторії, щоб виявити так звані «елітні нейтралізатори». Це особи, чиї антитіла можуть нейтралізувати різні генотипи HCV». Для виконання цієї роботи вчені співпрацювали в Німецькому центрі інфекційних досліджень з командою професора Томаса Пічмана та проф. Томаса Крея, двох експертів у галузі досліджень ВГС. «Ми вже тривалий час працюємо в Ганновері над методами вимірювання нейтралізації, опосередкованої антитілами, глобально циркулюючих штамів HCV в лабораторії, максимально наближених до фізіологічних умов», — каже Пічман.
У когорті з 435 пацієнтів з гепатитом С до п’яти відсотків виявили надзвичайну нейтралізуючу активність HCV. Команда виділила понад 300 антитіл із крові чотирьох з цих елітних нейтралізаторів, серед яких були такі, які з особливою ефективністю знешкодили вірус гепатиту С. За допомогою структурного та мутаційного аналізів дослідники охарактеризували ці особливі антитіла і змогли, наприклад, розпізнати, які амінокислотні послідовності впливають на нейтралізуючу здатність. Лабораторія відомого Каліфорнійського технологічного інституту в Пасадені провела структурний біологічний аналіз і виявила, де саме антитіла зв’язуються з вірусом.
Синтетичне антитіло, отримане в результаті машинного навчання.
Після того, як охарактеризували антитіла, вчені пішли ще далі. Комп’ютерні вчені, які працювали з професором Ніко Пфайффером у Тюбінгені, розробили комп’ютерну програму, яка була забезпечена амінокислотними послідовностями високо і погано нейтралізуючих антитіл до HCV, а потім була здатна передбачити, чи може антитіло ефективно нейтралізувати вірус. Цей метод машинного навчання дозволив дослідникам штучно зібрати синтетичне, широко нейтралізуюче антитіло до HCV.
«Це штучно зібране антитіло проти гепатиту С може бути важливою основою для розробки вакцини», — повідомив керівник дослідження професор Флоріан Кляйн, науковець Німецького центру інфекційних досліджень у лікарні Кельнського університету.
Наступним кроком вчені планують перевірити найпотужніші антитіла на тваринних моделях. Німецький центр інфекційних досліджень, координований Томасом Пічманом і Томасом Креєм, додатково вже досліджує нові стратегії вакцинації проти ВГС; нові відкриття вже впроваджуються для цього.