Новое исследование Массачусетского технологического института предполагает, что десятки мутаций в спайковом белке варианта омикрон помогают ему уклоняться от всех четырех классов антител, которые могут воздействовать на вирус SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19.
Это включает в себя антитела , генерируемые вакцинированными или ранее инфицированными людьми, а также большинство разработанных методов лечения моноклональными антителами, говорит Рам Сасисекаран, профессор биологической инженерии и медицинских наук и технологий (HST) в Массачусетском технологическом институте Альфреда Х. Каспари.
Используя вычислительный подход , который позволил им определить, как мутировавшие аминокислоты вирусного шиповидного белка влияют на близлежащие аминокислоты, исследователи смогли получить многомерное представление о том, как вирус уклоняется от антител. По словам Сасисекхарана, традиционный подход, заключающийся только в изучении изменений в генетической последовательности вируса, снижает сложность трехмерной поверхности шиповидного белка и не описывает многомерную сложность белковых поверхностей, с которыми пытаются связать антитела.
«Важно получить более полную картину многих мутаций, наблюдаемых в омикронах, особенно в контексте спайкового белка, учитывая, что спайковый белок жизненно важен для функции вируса, и все основные вакцины основаны на этом белке. " он говорит. «Необходимы инструменты или подходы, которые могут быстро определить влияние мутаций на новые варианты вируса, вызывающие озабоченность, особенно на SARS-CoV-2».
Сасисекаран — старший автор исследования, опубликованного на этой неделе в Cell Reports Medicine . Ведущим автором статьи является аспирант MIT HST Натаниэль Миллер. Технический сотрудник Томас Кларк и научный сотрудник Рахул Раман также являются авторами статьи.
Сасисекаран говорит, что несмотря на то, что омикрон в некоторой степени способен ускользать от большинства антител, вакцины по-прежнему обеспечивают защиту.
«Что хорошо в вакцинах, так это то, что они генерируют не только В-клетки, которые вызывают ответ моноклональных [антител], но и Т-клетки, которые обеспечивают дополнительные формы защиты», — говорит он.
Побег антител
После того, как в ноябре прошлого года появился вариант омикрон, Сасисекаран и его коллеги начали анализировать его тримерный белок-шип, используя метод компьютерного моделирования на основе сети, который они первоначально разработали несколько лет назад для изучения белка-шипа гемагглютинина на вирусах гриппа. Их метод позволяет им определить, как мутации в генетической последовательности связаны в трехмерном пространстве через сеть межаминокислотных взаимодействий, которые критически влияют на структуру и функцию вирусного белка.
Подход исследователей, известный как сетевой анализ взаимодействия аминокислот, оценивает, как одна мутировавшая аминокислота может влиять на близлежащие аминокислоты в зависимости от того, насколько они «связаны в сеть» — мера того, насколько данная аминокислота взаимодействует со своими соседями. По словам Сасисекхарана, это дает более богатую информацию, чем просто изучение отдельных изменений в одномерном пространстве аминокислотной последовательности.
«При сетевом подходе вы смотрите на этот аминокислотный остаток в контексте его окружения и окружающей среды», — говорит он. «Когда мы начали отходить от одномерного пространства последовательностей к многомерному сетевому пространству, стало очевидно, что важная информация о взаимодействии аминокислоты в ее трехмерном окружении в структуре белка теряется, когда вы смотрите только на структуру белка. одномерное пространство последовательностей».
