Każdy tydzień to nowa nadzieja – ostatnia przychodzi z Holandii, gdzie naukowcy dokonali odkrycia pierwszego przeciwciała monoklonalnego, które może być przydatne do walki z SARS-CoV-2. Jeszcze nie tak dawno taki rodzaj immunoglobulin pozostawał melodią przyszłości.
Dlaczego zależy nam na przeciwciałach?
W zeszłym tygodniu świat medycyny celebrował inny mały sukces w temacie immunoterapii – mowa o nanoprzeciwciałach (Czytaj więcej: Nanoprzeciwciała, czyli lama superbohaterem w COVID-19). Nie ulega jednak wątpliwości, że obecne doniesienie niesie za sobą dużo większą dozę radości. Dlaczego przeciwciała stanowią taką obiecującą strategię w walce z koronawirusem? Przyjrzyjmy się im bliżej.
Przeciwciała – czy też immunoglobuliny – to glikoproteiny o zdolnościach swoistego wiązania antygenów. Są najważniejszymi cząsteczkami układu odpornościowego, a u człowieka wyróżnia się ich pięć głównych klas: IgG, IgA, IgM, IgD, IgE. Podział ten warunkują głównie różnice w budowie łańcuchów ciężkich poszczególnych klas. Przeciwciała zbudowane są bowiem z czterech łańcuchów polipeptydowych: dwóch lekkich i dwóch ciężkich. W obu można wyróżnić, leżące na N-końcu, części zmienne V i na C-końcu części stałe C. W wyniku trawienia enzymem przeciwciało rozpada się na odpowiednie fragmenty: dwa takie same fragmenty Fab oraz fragment aktywny biologicznie Fc – obecność fragmentu Fc niezbędna jest do aktywacji mechanizmów układu odpornościowego, natomiast obecność fragmentu Fab odpowiedzialna jest za bezpośrednie wiązanie przeciwciał monoklonalnych z antygenem.
Mówiąc o immunoglobulinach trzeba wspomnieć o ich swoistości i powinowactwie. Swoistość przeciwciała jest warunkowana przez przestrzenne ułożenie części zmiennych – są one inne dla każdej klasy immunoglobulin wiążących różne antygeny. W danej grupie przeciwciał mogą wystąpić także różnice w sile wiązania determinanty antygenowej, czyli powinowactwie – im bardziej dopasowane są miejsce wiążące antygen i epitop tym większa siła wiązania.
Innym podziałem jest rozróżnienie immunoglobulin na przeciwciała mono- i poliklonalne. Interesujące nas przeciwciała monoklonalne to zbiór przeciwciał wykazujących jednakową swoistość wobec danego antygenu i takie samo lub podobne powinowactwo. Są one produkowane przez jeden klon limfocytów B, a więc wszystkie one są identyczne i wiążą się z tym samym antygenem z tą samą siłą. Dzięki klasycznej metodzie produkcji przeciwciał monoklonalnych, a następnie ulepszonej dzięki postępom inżynierii genetycznej, możliwa jest produkcja na dużą skalę przeciwciał monoklonalnych rozpoznających dowolny antygen. Tak zaprojektowane przeciwciała monoklonalne mogą wykrywać białka stanowiące cel terapeutyczny w leczeniu różnych chorób człowieka.
Przeciwciała monoklonalne w zależności od swojej budowy, ale także rozpoznawanego antygenu, charakteryzują się różnymi mechanizmami działania. Związanie przeciwciała z antygenem może prowadzić np. do blokowania jego funkcji i zahamowania związanego z nim szlaku przekazywania sygnału do wnętrza komórki. Dzięki obecności wolnego końca Fc może też prowadzić do uruchomienia mechanizmów związanych z aktywacją układu odpornościowego.
47D11H2L2 – nowa nadzieja
Naukowcy z Uniwersytetu w Utrechcie, Erasmus Medical Center i Harbor BioMed poinformowali, że zidentyfikowali w pełni ludzkie przeciwciało monoklonalne, które zapobiega infekowaniu hodowanych komórek przez wirusa SARS-CoV-2. Odkrycie opublikowane online w „Nature Communications” jest wstępnym krokiem w kierunku opracowania w pełni ludzkiego przeciwciała do leczenia lub zapobiegania COVID-19.
Badanie opierało się na rezultatach historycznych badań wykonanych na przeciwciałach skierowanych przeciwko SARS-CoV z przełomu 2002 i 2003 roku. Korzystając z tej kolekcji przeciwciał naukowcy zidentyfikowali przeciwciało, które neutralizowało również zakażenie SARS-CoV-2 w hodowlach komórkowych. Przeciwciało 47D11H2L2 może potencjalnie zmieniać przebieg zakażenia u zainfekowanego gospodarza, wspierać usuwanie wirusów lub chronić niezainfekowane osoby narażone na wirusa. Odkrycie to stanowi mocną podstawę do dodatkowych badań w celu scharakteryzowania tego przeciwciała i przyspieszenia jego badań rozwojowych jako potencjalnego leczenia COVID-19. Zidentyfikowane przeciwciało jest w pełni ludzkie, co zmniejsza potencjalne skutki uboczne związane z jego zastosowaniem ze strony układu immunologicznego – konwencjonalne przeciwciała terapeutyczne są najpierw opracowywane u innych gatunków, a następnie muszą zostać poddane dodatkowej modyfikacji w celu ich humanizacji.
SARS-CoV-2 to nie tylko ogromne wyzwanie dla świata, ale też szansa na zastosowanie wyników swoich badań dla naukowców z najróżniejszych zakątków świata. Pozostaje mieć nadzieję, że synergia otrzymanych rezultatów w krótkim czasie zaowocuje skuteczną i powszechnie dostępną terapią, która zepchnie COVID-19 w niepamięć.
