нейтрализующие антитела - иммунной системы герой

автор Себастьян Фидлер, ведущий специалист по прикладным наукам о жизни в Fluidic Аналитика

инфекционные болезни — а проблема прошлого или настоящего?

современная медицина предоставила исключительный набор инструментов для профилактики и лечения инфекционных заболеваний - условия, которые использовались для истребления человеческого населения с пугающей регулярностью. пока мир борется с COVID-19 пандемия, однако, нам напомнили, что инфекционные заболевания - это не просто проблема прошлого.

это не только глобальные пандемии вроде COVID-19 которые уклоняются от инструментов современной медицины. Мы фактически сражаются в этой битве каждый день и на нескольких фронтах. люди остаются под постоянным нападением бактерий и вирусов, и даже в наше время патогены по-прежнему вызывают смерть миллионов людей в мир каждый год ,

Как вы подхватили инфекционное заболевание?

инфекционные заболевания вызываются различными патогенными микроорганизмами, включая бактерии, вирусы, грибки и паразиты. Эти патогены обычно попадают в наш организм через рот, глаза, нос или открытые раны.

попав внутрь наших тел, эти микроорганизмы используют свои новые благоприятные условия и быстро начать размножаться. Это процесс может серьезно повредить и даже убить клетки-хозяева, что приводит к видимым и часто хорошо описанным симптомы конкретных болезней.

К счастью, наши тела не полностью лишены защиты, потому что патогены вызывают иммунный ответ, помогающий бороться с инфекцией. Это К сожалению, активность может также вызвать побочный ущерб в организме, включая лихорадку, сыпь, воспаление и общее недомогание - все признаки активного иммунного ответа.

К счастью, современная медицина предоставила мощные антибиотики, которые эффективно поддерживают наш собственный иммунный ответ по широкому спектру бактериальных патогенов. Однако лечение вирусных инфекций было гораздо более сложной задачей, и надежные методы лечения пока что ускользали от наших всех усилий. Наиболее эффективным подходом к борьбе с вирусными инфекциями по-прежнему является их профилактика с помощью вакцин, которые заряжают иммунную систему до первого контакта.

Что происходит когда вирус попадает в тело?

Когда вирус попадает в организм человека, он буквально вирусный », производя столько копий самого как возможно. К так, вирус использует клетки собственный метаболизм для выпуска новых копий вируса в тело, запускающее цикл инфекции снова и снова. как только клетки инфицированы, их естественная функция сильно нарушена и, что еще хуже, они часто умирают. Возникающий в результате дефицит функциональных клеток является причиной отказа тканей и органов, иногда до такой степени, что

но, как упоминалось ранее, наша иммунная система не оставляет нас беззащитными против вирусы. К предотвращают широкомасштабное распространение вируса в нашем организме, несколько врожденных механизмов защищают нас на каждой стадии инфекции.

Когда мы впервые сталкиваемся с новым вирусом, он обычно избегает обнаружения иммунной системой и может проникнуть в здоровую клетку.

на данном этапе этот теперь зараженный клетка будет использовать свой внутренний защитный механизм для отображения фрагментов вируса на своей поверхности с помощью специальных рецепторных белков. Это отображение фрагментов вируса предупреждает организм о том, что клетка инфицирована, и активирует иммунную систему, чтобы убить и уничтожить клетку до того, как вирус сможет распространиться.

кроме того, инфицированные клетки также будут производить молекулы, называемые интерферонами, которые непосредственно мешают процессу репликации вируса, замедляя скорость размножения. интерфероны также посылают удобный сигнал предупреждения соседним клеткам, чтобы предупредить их растущей вирусной угрозы.

антитела - наша лучшая защита

Лучшая защита против вирусы, однако, должны остановить распространение инфекции. Это иммунный механизм стал возможным не благодаря самим клеткам, а благодаря антителам, которые могут идентифицировать и уничтожать вирусы до того, как они начало заражения цикла.

в течение нашей жизни наши тела производят тысячи различных типов антител, которые составляют наши опосредованные антителами иммунная реакция , антитела - это белки, которые вырабатываются В-клетками, которые представляют собой особый тип клеток крови. однажды произведенные, эти антитела патрулируют нашу систему кровообращения и ткани, готовые бороться с патогенами.

у антител есть несколько механизмов предотвращения инфекций. Они может либо нейтрализовать вирусы напрямую, чтобы запретить их вход в клетки-хозяева, или они может скапливаться вокруг вируса, чтобы сделать его видимым для других иммунных клеток. связавшись с вирусом, антитела могут также пометить вирус на наличие фагоцитов, которые, в свою очередь, поглотят и уничтожат патоген.

Когда вирус попадает в организм человека, он буквально популярный",
производство как можно большего количества копий как возможно.

Наши антитела » способность распознавать и связываться с патогенами начинается с их структура. полностью собранные антитела напоминают форму буквы «Y».

Верх из двух «рук» «Y» есть где происходит волшебство. представьте себе оружие как тысячи разных головоломок кусочки, которые придают каждому антителу уникальную форму. каждый из тех антитела пазл частей потенциально может соответствовать определенным вирусным антигенам, но плохо согласовываться с другими

Чем лучше подходят антитело и антиген, тем выше их близость друг к другу. иными словами, чем сильнее они связываются друг с другом, тем эффективнее антитело предотвращает заражение вирусом.

рисунок 1: Чем лучше подходят антитело и антиген, тем сильнее они связываются друг с другом, тем эффективнее антитело предотвращает заражение вирусом.

Как нейтрализующие антитела зарабатывают свои супергерой статус?

К заразить, вирусы должны сначала проникнуть в здоровую клетку. Они осуществлять вход в клетки путем связывания с рецепторными молекулами на поверхности их клетки-хозяева. Для например, SARS-CoV-2 использует так называемые белки-шипы на своей поверхности для первичного связывания клеток. Эти спайковые белки идеально подходят по форме рецепторного белка (ACE-2 рецептор) обычно встречаются на поверхности клеток легких человека. как только вирусный спайк-белок связывается с рецепторами клеток легких, входит вирус и начинает реплицироваться.

Нейтрализующий вирус антитела созданы, чтобы препятствовать этому событию связывания. К предотвращают проникновение в клетки легких, эффективное нейтрализующее антитело напоминает головоломку форма, имитирующая легочную клетку рецептор ACE-2. на самом деле, он подходит даже лучше, чем рецептора, в результате чего поверхность вируса покрывается антителами. Это в свою очередь предотвращает распространение вируса попадая в легкие клетки. Причем такие покрытые антителами вирусы становятся очень липкими и притягиваются друг к другу, образуя большие кластеры вирусов, которые, в отличие от отдельных вирусов, легче распознаются другими иммунными клетками.

рисунок 2: нейтрализующие антитела связываются с белками-шипами на поверхности SARS-CoV-2 и предотвратить вирус от связывание и попадание в хозяйскую клетку. поскольку каждое антитело может связываться с двумя белками-шипами из различных вирусов, начинают формироваться кластеры вирусов, которые лучше распознаются и уничтожаются фагоцитами.

Если антитела обеспечивают такую ​​прекрасную защиту, тогда почему некоторые люди серьезно заболевают COVID-19?

Это возникает вопрос, почему у некоторых пациентов наблюдаются легкие симптомы COVID-19 пока другие серьезно страдают или даже умирают от идентичной болезни.

Одна из гипотез состоит в том, что прогрессирование и проявление болезни зависит от способности и силы антител в нашем организме защищать нас. считается, что антитело будет эффективным нейтрализатором только если он идеально соответствует форме шипованных белков и, следовательно, прочно связывается с вирусом (т. е. связывается с высоким сродством).

Если пациента иммунная система производит только низкое сродство антител (или даже ненейтрализующих антител, которые вообще не блокируют рецепторный сайт связывания белка-шипа), клеточная защита оказывается под угрозой, даже если иммунная система может попытаться компенсировать это, производя все большее количество этих слабые или не нейтрализующие антитела.

так есть ли тесты, которые оценивают, есть ли у нас нейтрализующие антитела?

Хотя Достаточно просто определить наличие антител в COVID-19 пациентов, использующих стандартные, но грубые иммуноанализы, такие как тесты ELISA, для оценки нейтрализующего вирус емкость антител в сыворотке пациентов по-прежнему зависит от клеточной нейтрализация анализы. Хотя эти тесты действительно оценивают сывороточные антитела обладают способностью блокировать репликацию вируса, они имеют существенные недостатки. Они часто требуются живые биологические материалы и строгие правила биобезопасности, и самое главное, они медленные.

Потому что они полагаются на рост живых клеток в культуре, клеточной на выполнение анализов нейтрализации требуется несколько дней. Во время на этот раз пациента инфекция продолжает развиваться. многодневный ждать клинически действенной информации может привести к нескольким дням изоляции от близкие и отсутствие от работать в лучшем виде; или серьезное ухудшение симптомов и смерть в худшем случае.

еще одно ограничение на основе методов нейтрализации специфически влияет на разработку вакцин и антител на основе лечения. текущая клеточная анализы нейтрализации не могут охарактеризовать и количественно определить специфический антиген-антитело взаимодействия, а скорее обеспечивают двоичное считывание присутствуют или не нейтрализующие антитела. Потому что этот бинарный результат не дает понимания механизмов действия вакцин и терапевтических средств, ключевой информации об относительной эффективности вакцин или основанных на антителах лечение мог быть пропущенным.

Без пуха обнаружение и определение характеристик в часах, а не в днях!

COVID-19 со всем его воздействием на людей, общество и повседневную жизнь, это явное напоминание о том, что современная медицина остро нуждается в тесте, который информирует пациентов, клиницистов и исследователей в часов, а не дней - около наличие и, что более важно, качество нейтрализующих антител в их образцы крови ,

К Чтобы удовлетворить эту потребность, мы создали быструю бесклеточную неврализацию анализ на основе в растворе технологии и сделал ее доступной на нашем текучесть One-W сыворотка инструмент. Анализ измеряет связывающее взаимодействие между ACE-2 рецептора и SARS-CoV-2 белка спайка, а также последующее вытеснение белка спайка в присутствии вирус-нейтрализующего антитела прямо в сыворотке пациента, все в течение пары часов.

рисунок 3. Наши в растворе анализ позволяет напрямую измерить смещение вирусных шипов от ACE-2 рецептора в присутствии нейтрализующих антител.

Мы рады, что этот простой и быстрый подход может оказывают положительное влияние на пациентов живет и помогает исследователям, клиницистам и биофармацевтикам компании, чтобы лучше понять защитный иммунитет и разработать более эффективные вакцины и терапевтические препараты для борьбы с COVID-19 (подробнее информация об этом тесте скоро).

Источник: https: / / www.fluidic.com / ресурсы / Что такое-нейтрализующие-антитела /