Иммунитет после COVID-19 перекрестно реагирует на родственные коронавирусы летучих мышей

Люди, выздоровевшие от COVID-19 или получившие вакцину против SARS‑CoV‑2, с большей вероятностью обладают иммунной защитой, распознающей и другие близкородственные коронавирусы летучих мышей, которые потенциально могут представлять угрозу для человека.

В совместном исследовании Института Пирбрайта и Королевского колледжа Лондона (KCL) учёные показали, что сарбековирусы летучих мышей, наиболее способные поражать широкий спектр видов, расположены в эволюционной близости к SARS‑CoV‑2 и, вероятно, будут распознаваться иммунитетом, сформированным после инфекции COVID‑19.

Работа, финансируемая Исследовательским советом по биотехнологиям и биологическим наукам (UK Research and Innovation – UKRI), Wellcome и Советом медицинских исследований (MRC – часть UKRI), опубликована сегодня в двух сопутствующих статьях в PLOS Biology .

Исследователи изучали, как разнородная группа сарбековирусов летучих мышей (подгруппа коронавирусов, включающая SARS‑CoV‑1 и SARS‑CoV‑2) взаимодействует с рецептором ACE2 — белком на поверхности клеток, который многие коронавирусы используют для проникновения в клетки-хозяева.

Они проверяли способность этих вирусов использовать варианты ACE2 из широкого круга видов летучих мышей и других млекопитающих, включая человека, домашний скот, грызунов и виды, ранее предлагаемые в качестве промежуточных хозяев.

Команда выявила так называемые «универсальные» сарбековирусы, способные взаимодействовать с ACE2 многих разных видов; эти вирусы в основном принадлежат к той же эволюционной ветви, что и SARS‑CoV‑2.

Постдокторант и ведущий автор из Пирбрайта доктор Назия Такур отметила: «Наши результаты показывают, что коронавирусы летучих мышей, которые в настоящее время считаются наиболее вероятными кандидатами для заражения людей, также с наибольшей вероятностью будут распознаваться существующим иммунитетом после COVID‑19. Хотя риск появления новых зоонозов полностью не исключить, широкое распространение SARS‑CoV‑2, возможно, подняло барьер для проникновения родственных вирусов в человеческие популяции».

Учёные проанализировали 15 репрезентативных белков‑шипов коронавирусов летучих мышей, используя библиотеки ACE2 от 34 видов. Широкое использование ACE2 оказалось характерной особенностью вирусов, тесно связанных с SARS‑CoV‑2, в том числе вирусов BANAL, обнаруженных в Лаосе. Вирусы из других эволюционных групп, включая недавно идентифицированный британский коронавирус летучих мышь RhGB07, показали более ограниченное использование рецептора. Для анализа структуры белка‑шипа RhGB07 привлекали коллег из Швейцарии.

В другом наборе экспериментов исследователи проследили, как в ходе пандемии менялся диапазон хозяев SARS‑CoV‑2. Они обнаружили варианты, особенно в линии Omicron, которые приобрели мутации в домене связывания рецептора и тем самым изменили модель использования ACE2 у разных видов, что подчёркивает динамическую взаимосвязь между эволюцией вируса и восприимчивостью хозяев.

Чтобы оценить возможные последствия для здоровья людей, команда проанализировала образцы крови людей, перенёсших COVID‑19. Антитела из этих образцов успешно нейтрализовали ряд близкородственных сарбековирусов летучих мышей. В то же время нейтрализация была слабее в отношении более отдалённых сарбековирусов, что указывает на ограниченную, но имеющуюся степень широкой защиты.

Профессор Кэти Доорс, эксперт по вирусной иммунологии в KCL, пояснила: «Вирусы, демонстрировавшие наибольшее антигенное сходство с SARS‑CoV‑2, легче распознавались и нейтрализовались антителами после инфекции COVID‑19. Напротив, более отдалённо родственные коронавирусы летучих мышей, как правило, были «специалистами» и могли использовать ACE2 лишь у ограниченного круга хозяев».

Дальнейшие эксперименты в KCL и Пирбрайте выявили несколько моноклональных антител, способных распознавать удивительно широкий спектр сарбековирусов. Вторая сопутствующая статья описывает участки связывания этих антител, выделяя консервативные области белка‑шипа и давая важные подсказки для разработки вакцин и терапевтических средств следующего поколения.

Доктор Далан Бэйли, руководитель группы вирусных гликопротеинов в Пирбрайте, добавил: «Одним из обнадеживающих результатов стало наблюдение перекрёстной нейтрализации даже в отношении некоторых наиболее отдалённо родственных коронавирусов летучих мышей. Это указывает на то, что возможно создание пансарбековирусных вакцин или лечений с широким спектром действия».

Авторы подчёркивают важность одновременного изучения диапазона хозяев вируса, использования рецепторов и иммунного распознавания. Идентификация свойств, которые отличают вирусы с более высоким риском от тех, которые реже заражают людей, должна помочь укрепить глобальную готовность к будущим пандемиям.