Антитіла лами знешкодили вірус кишкової інфекції

Норовіруси щороку спричиняють сотні мільйонів кишкових інфекцій і забирають чимало життів, особливо серед чутливих до них дітей. Автори дослідження запропонували новий спосіб лікувати норовірусні інфекції – за допомогою особливих, дуже дрібних антитіл лам (нанотіл). Щоб довести їхню ефективність, учені використовували “міні-кишки” – модель людського органу, яку виростили в лабораторії.

Якщо людина хворіє на кишкову інфекцію або гастроентеритом, то винуватцем найчастіше виявляється норовірус . Справді, норовірусні інфекції мають наймасовіший характер: щороку на них хворіють приблизно 684 мільйони людей по всьому світу, з яких 212 тисяч помирають від ускладнень. Особливо сильно страждають діти, люди похилого віку і ті, хто має хронічні захворювання.

Норовіруси людини дуже різноманітні: виділяють 10 груп, серед яких людину заражають групи GI, GII, GIV, GVIII та GIX. Віруси підгрупи GII.4 особливо поширені і підступні, оскільки можуть обходити імунітет, який виробився до інших, більш ранніх варіантів цього вірусу. Приблизно як у випадку грипу або коронавірусу SARS-CoV-2 , що викликає Covid-19. Таким чином, імунітет до норовірусів розвивається важко і нестійкий.

Все це мотивувало авторів нової статті у журналі Nature Communications на пошук нового методу терапії норовірусної інфекції. Вони звернули увагу на нанотіла – антитіла (імуноглобуліни), які синтезуються в організмі лами Lama glama . Це родич верблюда з Південної Америки, схожий з ним багато в чому, зокрема особливими білками імунної системи.

Імуноглобуліни лам та верблюдів складаються всього з двох поліпептидних ланцюжків замість звичайних чотирьох. Дізнавшись про це, вчені створили на їх основі “нанотіла” (nanobodies) – подобу імуноглобуліну з єдиною маленькою ділянкою. Тим самим, що слугує для специфічного зв’язування мішені, — гіперваріабельним. За масою нанотіло в десять разів менше імуноглобуліну людини, але не поступається йому специфічністю зв’язування, а за надійністю може навіть перевершувати.

Нанотіла виявилися перспективним методом лікування вірусних захворювань, таких як гепатит B, грип, ВІЛ-інфекція, поліомієліт тощо. Цього разу настала черга кишкових вірусів — основної причини ентероколіту.

Спочатку біологи ввели ламам різні штами людського норовірусу і отримали нанотела до них – їх позначили як М4. Далі створили органоїди людського кишківника, або «міні-кишки». Це модель частини людського тіла , яка складається з тих самих клітин і добре відтворює поведінку реальних тканин.

Зрештою, «міні-кишки» заразили норовірусом різних штамів та оцінили, як на інфекцію впливають нанотіла М4. Виявилося, ті ефективно запобігають зараженню, причому не лише «ходовим» штамом GII.4, а й тими лініями вірусу, від яких він походить і які циркулювали в популяції раніше.

Більш того, стали відомі механізми пригнічення норовірусів антитілами лами. Ці невеликі білки буквально вклинюються в зазори, що виникають поверхні вірусних частинок при зміні форми, і швидко руйнують їх.

Автори сподіваються, що їхній результат незабаром стане основою для ефективної терапії неприємних та небезпечних кишкових інфекцій.