Zahlavi

Dvojitá protilátka chrání před mutacemi koronaviru, ověřili čeští vědci

25. 03. 2021

Preklinické studie prováděné v českých výzkumných laboratořích potvrdily, že protilátka, vyvinutá mezinárodním týmem vědců, je účinná na všechny hlavní mutace koronaviru. Experimenty měla na starosti pracoviště z Parazitologického ústavu Biologického centra AV ČR a z Českého centra pro fenogenomiku v centru BIOCEV. O objevu týmu vědců ze Švýcarska, USA, Itálie, Švédska a České republiky informoval ve čtvrtek 25. března 2021 prestižní vědecký časopise Nature.

Vědci ověřili, že tzv. dvojité prolitátky přesvědčivě fungují proti všem třem dosud známým dominantním mutacím viru – britské, jihoafrické i brazilské. Překvapivým zjištěním bylo, že koronavirus dokáže mutovat opravdu velice rychle – v laboratoři se stal odolným vůči standardním monoklonálním protilátkám už za pouhé dva dny. Dobrá zpráva ale je, že proti nově vyvinuté dvojité protilátce mutovat nedokázal.

Dvojitou neboli bispecifickou protilátku vyvinuli švýcarští vědci z Biomedicínského výzkumného ústavu v Bellinzoně (Institute for Research in Biomedicine). Jako základ použili různé protilátky z krve pacientů, kteří prodělali covid-19.

Neskutečně rychlé mutace
Tyto přirozené protilátky se běžně používají při léčbě pacientů, mají ale velkou slabinu – virus proti nim dokáže získat odolnost, a léčba pak neúčinkuje. „U kontrolních myší, které jsme léčili jen touto monoklonální protilátkou, virus neskutečně rychle mutoval a stal se rezistentní již během pouhých dvou dnů. To nikdo nečekal a ani předtím nepozoroval. Je to velký vykřičník z hlediska používání protilátek proti covidu-19,“ říká Daniel Růžek z Parazitologického ústavu BC AV ČR a Výzkumného ústavu veterinárního lékařství, který vedl preklinickou studii. Z tohoto důvodu je potřeba používat směsi různých protilátek, což je ovšem produkčně složité a drahé.



Animace viru SARS-CoV-2 a nově vyvinuté protilátky

Právě proto švýcarští vědci vytvořili bispecifickou protilátku, v níž spojili dvě přirozené protilátky do jedné molekuly. Přineslo to několik nesporných výhod. Jednak tato molekula nahrazuje drahou směs přirozených protilátek za zlomek nákladů, což z ní činí ideálního kandidáta pro léčbu i v chudších oblastech světa. Jednak molekula cílí současně na dvě nezávislá místa ve struktuře viru, což mu brání uniknout útoku, ale i mutovat, a tak vykazuje bispecifická protilátka vysokou účinnost.

„Víme, že naše protilátka funguje na všechny tři dominantní mutace viru – britskou, jihoafrickou i brazilskou. Na základě strukturních modelací lze předpokládat, že bude účinná i na další minoritní mutace,“ uvádí Daniel Růžek s vysvětlením, že je nepravděpodobné, aby virus nově zmutoval na obou dvou místech, kam bispecifická protilátka míří, a současně si zachoval schopnost být plně virulentní.

Navíc, jak prokázaly testy, bispecifickou protilátku lze použít jak pro léčbu nakaženého pacienta, tak i preventivně podobně jako očkování, přičemž ochrana je okamžitá a může trvat několik týdnů nebo měsíců.

Výjimečné myší modely
Úspěchu preklinického testování bylo možné dosáhnout především díky unikátnímu myšímu modelu, který speciálně pro infekci SARS-CoV-2 vyvinuli vědci z Českého centra pro fenogenomiku, národní výzkumné infrastruktury v centru BIOCEV. „Běžnou laboratorní myš totiž koronavirus nenapadá a nelze ji tak na výzkum použít. Jelikož vhodný model ke studiu infekce a terapie nebyl dostupný, vyvinuli jsme model na novém principu, využívající AAV-vektor (podobný jako u některých vakcín), který vnese do experimentálního zvířete právě hACE, který je vstupní branou koronaviru do buňky. Model je poměrně unikátní i ekonomický a velmi dobře reprezentuje těžké případy nemoci, které pozorujeme u člověka,“ vysvětluje vedoucí fenogenomického centra Radislav Sedláček.

Radoslav Sedláček
Vedoucí Českého centra pro fenogenomiku Radislav Sedláček (CC)

Vysoká účinnost a celková charakteristika nové bispecifické protilátky jsou klíčovým argumentem pro zahájení klinické studie u lidí. Výzkumné konsorcium již v současnosti vede jednání s potenciálním farmaceutickým partnerem.  

Na preklinické studii se vedle Biologického centra AV ČR v Českých Budějovicích a Českého centra pro fenogenomiku ve Vestci u Prahy podílely Výzkumný ústav veterinárního lékařství v Brně, Ústav organické chemie a biochemie v Praze a Vojenský zdravotní ústav v Těchoníně.

Virologické centrum
Úspěchy českých vědců v oblasti výzkumu koronaviru a jejich okamžité efektivní zapojení do boje proti pandemii dokazují, že české know-how patří ke světové špičce. V České republice je však virologický výzkum roztříštěný do menších laboratoří na několika institucích a dosud chybí vhodná infrastruktura na národní úrovni, která by jej sjednotila a poskytla adekvátní základnu pro jeho další rozvoj. Potřebný impuls by mohlo přinést zamýšlené Virologické centrum, pro nějž vyjednává Akademie věd ČR podporu na vládní úrovni. O projektu Virologického centra více v Akademickém bulletinu

O nové protilátce jsme poprvé informovali už v lednu v textu Nová látka je vhodná k prevenci i léčbě covidu-19 a brání viru mutovat. 

O unikátním Českém centru pro fenogenomiku v centru BIOCEV jsme psali v článku Čtení z knihy myších genů v časopise A / Věda a výzkum 2/2019.

Text: Leona Matušková, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR, ve spolupráci s Danielou Procházkovou z Biologického centra AV ČR a Petrem Solilem z centra BIOCEV
Foto: Shutterstock

Licence Creative Commons Text a fotografie označené (CC) jsou uvolněny pod svobodnou licencí Creative Commons.

Biologie a lékařské vědy

Vědecká pracoviště

Cílem výzkumu je poznávání procesů v živých organismech, a to na úrovni molekul, buněk i organismů. Biofyzikální výzkum se zabývá studiem vztahu DNA – protein a vlivu faktorů životního prostředí na organismy. V oblasti molekulární genetiky a buněčné biologie jsou studovány zejména signální cesty pro spouštění reakcí a odezvy cílových genů na tyto signály; zvláštní pozornost je věnována studiu buněčných mechanismů imunitních odpovědí. Sledovány jsou rovněž genomy mikroorganismů a procesy směřující k moderním technologiím přípravy látek s definovanými biologickými účinky. V oblasti fyziologie a patofyziologie savců a člověka je výzkum zaměřen na kardiovaskulární fyziologii, neurovědy, fyziologii reprodukce a embryologii s cílem vytvořit teoretické základy preventivní medicíny. V oblasti experimentální botaniky se výzkum věnuje genetice, fyziologii a patofyziologii rostlin a moderní rostlinné biotechnologii. Sekce zahrnuje 8 vědeckých ústavů s přibližně 1930 zaměstnanci, z nichž je asi 690 vědeckých pracovníků s vysokoškolským vzděláním.

Všechny výzkumné sekce