W oczekiwaniu na szczepionkę
To przeciwciała monoklonalne mają nam "kupić czas", czyli pomóc przetrwać do momentu, w którym uda się wynaleźć, a potem wyprodukować szczepionkę na COVID-19. Inna droga, którą idą naukowcy, to testowanie znanych już leków, ale w nowych zastosowaniach, takich jak remdesivir i kilka innych, a także intensywne poszukiwanie nowych substancji zdolnych zabić koronawirusa. Ale to przeciwciała monoklonalne mają tutaj wiele do zaoferowania - uważa całkiem spora grupa badaczy.
- Co najmniej 50, a może nawet więcej, laboratoriów akademickich oraz firm biotechnologicznych bierze udział "w wyścigu" kto pierwszy opracuje skuteczne przeciwciała neutralizujące koronawirusa - powiedziała magazynowi "Science" immunolog Erika Ollmann Saphire z La Jolla Institute for Immunology, instytucji która dokumentuje tego typu badania.
Aby te wysiłki przyniosły efekt, potrzebne są naukowcom precyzyjne odpowiedzi na kilka pytań. Jakie przeciwciała będą najskuteczniejsze? Jeśli ma to być "koktajl" składający się z dwóch lub więcej przeciwciał, jaka jest ich najlepsza kombinacja? I jakie przeciwciała będą skuteczne na etapie zapobiegania infekcji, a jakie w fazie leczenia COVID-19.
Przeciwciała mogą mieć ponadto inne właściwości. Nie tyle neutralizujące koronawirusa, ile wzmacniające odporność ludzi. - Ale w tej chwili niewiele jeszcze wiadomo na temat takiej ochronnej odporności na SARS-CoV-2 - powiedział reporterowi "Science" John Mascola z amerykańskiego Narodowego Instytutu Chorób Zakaźnych (NIAID).
Idealnego przeciwciała działającego neutralizująco na koronawirusa, immunolodzy szukają na różne sposoby. Po pierwsze, przesiewa się przeciwciała znajdujące się w krwi osób, które przechorowały COVID-19 i próbuje zidentyfikować te, które działają na koronawirusa. Druga droga to wytworzenie przeciwciał przy udziale zmodyfikowanych genetycznie myszy, którym wstrzykuje się białko Spike i zmusza ich organizm do produkcji przeciwciał. Kolejne laboratoria starają się przeprojektować istniejące już przeciwciała tak, aby działały na koronawirusa. Próbuje się nawet stworzyć przeciwciała z sekwencji DNA.
Co to takiego przeciwciało monoklonalne? Czy terapie przeciwciałami działają?
Mówiąc w wielkim skrócie przeciwciała monoklonalne to przeciwciała wytwarzane przez identyczne komórki odpornościowe i rozpoznające ten sam fragment antygenu.
W 1975 r. laureaci nagrody Nobla - César Milstein i Georges J.F. Köhler - opracowali metodę produkcji przeciwciał monoklonalnych, ulepszoną potem dzięki inżynierii genetycznej. Od tego czasu możliwe jest wytwarzanie przeciwciał na większą skalę. Są wykorzystywane w biochemii, biologii molekularnej oraz w medycynie. Stosowane w immunoterapii przeciwciała należą do klasy IgG (immunoglobuliny IgG).
Obecnie terapie przeciwciałami monoklonalnymi stosuje się do leczenia raka i chorób autoimmunologicznych. Rzadko jednak leczy się w ten sposób choroby zakaźne. Wyjątek stanowią takie zakażenia jak syncytialny wirus oddechowy u niemowląt (wirus RSV), zakażenia wąglikiem, a także zakażenie wirusem HIV, jako terapia ostatniej szansy. Monoklonalny koktajl sprawdził się w leczeniu eksperymentalnym Eboli, prowadzonym w zeszłym roku w Demokratycznej Republice Konga. Ponadto jedno przeciwciało monoklonalne, opracowane przez Narodowy Instytut Alergii i Chorób Zakaźnych (NIAID), także zadziałało w przypadku Eboli.
Uważa się, że leczenie przy pomocy ciał monoklonalnych jest stosunkowo trudne na poziomie praktycznym - czytamy w "Science". Podaje się je dożylnie lub wstrzykuje, ponadto takie terapie są drogie, stać na nie tylko zamożniejsze środowiska. Istnieje także bariera techniczna, dotycząca zarówno produkcji na dużą skalę, jak i dystrybucji.
Leczenie przeciwciałami monoklonalnymi COVID-19 - trwa poszukiwanie najskuteczniejszego "pocisku"
Niektórzy eksperci są zdania, że leczenie przy pomocy przeciwciał monoklonalnych milionów ludzi nie będzie jednak takie trudne. Technologia idzie do przodu i coraz łatwiej i taniej można produkować potrzebne ilości. James Crowe, szef laboratorium Vanderbilt University (Nashville) uważa, że "w ciągu najbliższych pięciu lat przeciwciała staną się głównym narzędziem medycznym stosowanym w celu przeciwdziałania infekcjom w czasie epidemii".
A teraz walka idzie o to, aby znaleźć silne przeciwciała monoklonalne przeciwko SARS-CoV-2. Wśród laboratoriów pracujących nad tym projektem, znajdują się cztery sponsorowane przez Pentagon’s Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). W jednym z nich wyizolowano wytwarzające przeciwciała komórki B z krwi pobranej od pierwszych zakażonych osób w USA i wykorzystano białko koronawirusa, aby wytworzyć przeciwciała skierowane przeciwko SARS-CoV-2.
Kanadyjska AbCellera Biologics z kolei, dzięki pomysłowej technologii, wyizolowała z krwi ozdrowieńców około 500 przeciwciał, z których ostatecznie 24 zdały egzamin, zachowując swój kształt po masowej produkcji i na dłuższy czas "przyklejając" się do wirusowego białka.
Firma Regeneron Pharmaceuticals wykorzystuje inną technologię. Wstrzykuje krew pozyskaną od ozdrowieńców transgenicznym myszom, wyposażonym w ludzki gen, co zmusza je do produkcji przeciwciał. W wyniku tych zabiegów laboratorium zgromadziło sporą pulę różnych przeciwciał, z których chce wybrać dwa najbardziej przydatne do neutralizacji SARS-CoV-2 w wielu wariantach. Jak opowiada wiceprezes ds. badań w Regeneron, Christos Kyratsous, naukowcy dążą do tego, aby uzyskać parę przeciwciał wiążących się z różnymi miejscami na kolcu koronawirusa. - Ten rodzaj koktajlu z przeciwciał to jakby polisa ubezpieczeniowa na wypadek pojawienia się zmutowanych szczepów SARS-CoV-2, opornych na leczenie - powiedział Kyratsous.
Firma biofarmaceutyczna AstraZeneca, oprócz prowadzenia badań przesiewowych z wykorzystaniem krwi ozdrowieńców oraz wytwarzania przeciwciał przy pomocy myszy, sprawdza ogromną bibliotekę różnorodnych przeciwciał tworzonych z wykorzystaniem wirusów zwanych fagami. AstraZeneca szuka przeciwciał, które wiążą się z innymi częściami białka Spike, niż ma to miejsce w przypadku innych firm. Tamte w większości chcą wykorzystywać fragment zwany RBD.
Przeciwciał szuka się także sięgając do przeszłości. I tak, firma Vir Biotechnology sprawdziła przeciwciała, pozyskane od osoby, która przeszła kilkanaście lat temu SARS. Okazało się, że jedno przeciwciało wiąże się z regionem RBD nowego koronawirusa. Firma ponadto zmodyfikowała je, aby było silniejsze.
Przeciwciała monoklonalne projektuje się nawet na komputerze. Czerpiąc z sekwencji genetycznych i struktur tych przeciwciał, które sprawdziły się przeciw staremu wirusowi SARS, immunolog i informatyk Jacob Glanville z firmy Distributet Bio zmutował je "wirtualnie", przy użyciu oprogramowania do modelowania komputerowego. W efekcie powstała biblioteka przeciwciał, z której naukowcy chcą wybrać 13 najlepiej rokujących.
Skąd w końcu dowiemy się, kto "wygrał" ten wyścig?
Ten ogrom pracy wielu zespołów stara się ocenić konsorcjum immunoterapii Coronavirus, ufundowane przez Fundację Billa i Melindy Gatesów. Konsorcjum prowadzi równoległe szeroko zakrojone "ślepe" próby przeciwciał monoklonalnych proponowanych przez różne laboratoria. Gdyby udało się stworzyć leki monoklonalne przeciwko COVID-19, dałoby to nam nieco oddechu przed ewentualnym pojawieniem się skutecznej szczepionki.
Kandydat na lek monoklonalny opracowany przez Regenon Pharmaceuticals przechodzi do etapu badań kliniczych w przyszłym miesiącu.
Źródła: Science, La Jolla Institute for Immunology, Regenon Pharmaceuticals
