Πώς η εντυπωμένη χυμική ανοσία του SARS-CoV-2 οδηγεί τη σύγκλιση εξέλιξη του Omicron;

Σε πρόσφατη μελέτη που υποβλήθηκε στο bioRxiv* Διακομιστής, οι ερευνητές ερεύνησαν πώς η χυμική ανοσία στο σοβαρό οξύ αναπνευστικό σύνδρομο του κορωνοϊού-2 (SARS-CoV-2) οδηγεί σε συγκλίνουσα εξέλιξη στις συνεχώς αναδυόμενες υποπαραλλαγές του Omicron. Συγκεκριμένα, εξέτασαν την εντυπωμένη χυμική ανοσολογική απόκριση μόνο σε λήπτες αδρανοποιημένων εμβολίων, αν και τα εμβόλια που βασίζονται στο αγγελιοφόρο ριβονουκλεϊκό οξύ (mRNA) προκαλούν μια ισχυρότερη συνολική χυμική ανοσολογική απόκριση.

Μελέτη: Η χυμική ανοσία SARS-CoV-2 προκαλεί συγκλίνουσα εξέλιξη του Omicron RBD. Πίστωση εικόνας: Adao/Shutterstock

Ιστορικό

Η παραλλαγή του SARS-CoV-2 Omicron εξελίσσεται ταχέως και συνεχώς, οδηγώντας στην ταυτόχρονη εμφάνιση διαφορετικών υποτύπων. Παρά τους διαφορετικούς εξελικτικούς χρόνους των υποπαραλλαγών Omicron, μεταλλάξεις στην περιοχή δέσμευσης υποδοχέα (RBD) της πρωτεΐνης ακίδας (S) τους σε πολλά hotspots (π.χ. R346, G446, N450, K356, K444, V445, L452, F460, L5245, N445, N460, R346, N460, R346, R346, 2001) συγκλίνουν. , F490, R493 και S494).

Η σάρωση βαθιάς μετάλλαξης (DMS) έχει δείξει ότι οι περισσότερες από τις μεταλλάξεις σε αυτά τα υπολείμματα είναι διαφυγής αντισωμάτων. Ως εκ τούτου, έχει δυσμενή επίδραση στην αποτελεσματικότητα των εμβολίων και των θεραπευτικών αντισωμάτων για τη νόσο του κοροναϊού του 2019 (COVID-19). Οι μελέτες έχουν διερευνήσει ελάχιστα την κινητήρια δύναμη και την απαίτηση για αυτές τις συγκλίνουσες μεταλλάξεις στις υποπαραλλαγές του Omicron και πώς επηρεάζουν τη χυμική ανοσία είναι επίσης ασαφές.

Σχετικά με τη μελέτη

Στην παρούσα μελέτη, οι ερευνητές κατασκεύασαν ψευδοϊούς από 50 υποπαραλλαγές του Omicron, συμπεριλαμβανομένων των Omicron BA.2, BA.2.75 και BA.4/5, που έφεραν συγκλίνουσες μεταλλάξεις. Διερεύνησαν τις εξουδετερωτικές δραστηριότητες των θεραπευτικών εξουδετερωτικών αντισωμάτων (NAbs) και του πλάσματος της ανάρρωσης εναντίον τους. Το τελευταίο περιείχε μονοκλωνικά αντισώματα (mAbs) που παρήχθησαν φυσικά μετά από μολύνσεις BA.2 και BA.5.

Η ομάδα ενσωμάτωσε προφίλ δεδομένων που προέρχονται από το DMS νέων mAb που απομονώθηκαν από BA.2 και BA.5 ανάρρωσης, ακολουθούμενα από t-κατανεμημένη τυχαία ενσωμάτωση γειτόνων (t-SNE) για οπτικοποίηση. Τέλος, προσδιόρισαν τις ομάδες επιτόπων των νέων mAbs.

Επέλεξαν ομάδες ατόμων που έλαβαν τρεις δόσεις CoronaVac με ή χωρίς μόλυνση BA.1, BA.2 ή BA.5. Στη συνέχεια, κατά μέσο όρο, συνέλεξαν δείγματα πλάσματος ανάρρωσης περίπου τέσσερις εβδομάδες μετά την έξοδο από το νοσοκομείο. Ομοίως, τέσσερις εβδομάδες μετά τον τρίτο εμβολιασμό, συλλέχτηκε πλάσμα από τα εμβόλια CoronaVac.

Στη συνέχεια, οι ερευνητές διερεύνησαν τη σχετική ικανότητα δέσμευσης του ανθρώπινου ενζύμου μετατροπής της αγγειοτενσίνης 2 (hACE2) σε αυτά τα συγκλίνοντα είδη αξιολογώντας την ανασταλτική αποτελεσματικότητα του hACE2 έναντι των ψευδοϊών. Συγκεκριμένα, η δεσμευτική συγγένεια με το ACE2 καθορίζει τη δυνατότητα μετάδοσης μιας παραλλαγής SARS-CoV-2.

Ευρήματα μελέτης

Τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότι πολλαπλά συγκλίνοντα μεταλλάγματα του Omicron μπορούν να προκαλέσουν σημαντική διαφυγή φαρμάκων NAb και πλάσματος ανάρρωσης, συμπεριλαμβανομένης της μόλυνσης από BA.5, διατηρώντας παράλληλα επαρκή ικανότητα δέσμευσης hACE2.

Μεταξύ όλων των στελεχών που δοκιμάστηκαν, τα BQ.1.1.10, BA.4.6.3, XBB και CH.1.1 εμφανίστηκαν ως τα πιο λοιμώδη στελέχη αντισωμάτων, παρουσιάζοντας ακόμη και 50% χαμηλότερους τίτλους εξουδετέρωσης (NT50) σε σύγκριση με τον SARS-CoV-1, υποδεικνύοντας υψηλή αντιγονική μετατόπιση και πιθανή μετατροπή ορότυπου. Το SA55 ήταν το μόνο NAb που έδειξε υψηλή εξουδετερωτική ισχύ έναντι όλων των υποτύπων Omicron που δοκιμάστηκαν. Μεταξύ των δοκιμασμένων παραλλαγών, τα XBB και BQ.1.1 έδειξαν την ισχυρότερη αντοχή στα mAbs και στα θεραπευτικά κοκτέιλ.

Επιπλέον, το πλάσμα από άτομα που ανακτήθηκαν από επιτυχή μόλυνση BA.5 έδειξε υψηλότερη εξουδετέρωση έναντι των υπομεταβλητών BA.5, όπως BQ.1 και BQ.1.1. Είναι σαφές ότι οι ενισχυτές εμβολίου με βάση το Omicron BA.5 μπορούν να είναι χρήσιμοι έναντι συγκλίνουσες παραλλαγές των υποτύπων BA.5. Ωστόσο, είναι επίσης πιθανό ορισμένες μεταλλάξεις στον Ν-τερματικό τομέα (NTD), όπως το Y144del στο BQ.1.18, να μπορούν να μειώσουν σοβαρά τους τίτλους εξουδετέρωσης του πλάσματος της μόλυνσης από BA.5.

Συνολικά, τα αποτελέσματα της μελέτης υποδηλώνουν ότι τα τρέχοντα εμβόλια και ενισχυτικά αγέλης που βασίζονται στον υποτύπο Omicron BA.5 ενδέχεται να μην παρέχουν καλή προστασία έναντι προοδευτικών λοιμώξεων από άλλους υποτύπους Omicron.

Οι συγγραφείς μπόρεσαν να αναγνωρίσουν μόνο δύο κύριες κορυφές, τα R346T/S και K444E/Q/N/T/M, υποδεικνύοντας ανοσοκαταστολή για αντισώματα που προκαλούνται από BA.5. Είναι ενδιαφέρον ότι αυτές οι δύο μεταλλαγμένες εστίες ήταν οι πιο μεταλλαγμένες μεταξύ των εξελισσόμενων υποπαραλλαγών Omicron BA.4/5 και εμφανίστηκαν σε πολλαπλές συγκλίνουσες υποκατηγορίες.

συμπέρασμα

Η πρωτοποριακή λοίμωξη από το Omicron οδήγησε σε σημαντική μείωση της ποικιλομορφίας των επιτόπων των NAbs και σε υψηλότερο ποσοστό μη εξουδετερωτικών mAbs, λόγω της χυμικής ανοσίας που προκλήθηκε από εμβολιασμό ή προηγούμενη μόλυνση, η οποία με τη σειρά της οδήγησε σε πιο συγκλίνουσα εξέλιξη. Συγκεκριμένα, οι ομάδες nAb που προκλήθηκαν από όλες τις προοδευτικές λοιμώξεις του Omicron ήταν διαφορετικές από αυτές που προκλήθηκαν από άγριου τύπου στελέχη SARS-CoV-2. Επιπλέον, τα ενσωματωμένα προφίλ DMS έδειχναν με ακρίβεια συγκλίνουσες μεταλλάξεις RBD. Ομοίως, οι υπο-εξελικτικές τάσεις BA.2.75/BA.5 μπορούν να προσομοιωθούν μέσω συγκλίνων μεταλλαγμάτων που μοιάζουν με ιούς.

Καθώς τα εμβόλια ευρέως φάσματος SARS-CoV-2 και τα φάρμακα NAb χρειάζονται επειγόντως για την καταπολέμηση των αναδυόμενων παραλλαγών, αυτά τα συγκλίνοντα μεταλλάγματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη διερεύνηση της αποτελεσματικότητάς τους. Είναι σημαντικό ότι αυτά τα μεταλλαγμένα μπορούν να κατασκευαστούν και να δοκιμαστούν με ασφάλεια σε εργαστήρια επιπέδου βιοασφάλειας 2 χωρίς να δημιουργήσουν μολυσματικό πανδημικό ιό. Για παράδειγμα, τα μοντέλα πρόβλεψης που παράγονται από τη μελέτη BQ.1.1 και CH.1.1 ήταν πολύ παρόμοια με τα BA.5-S3 και BA.2.75-S4/S6, αντίστοιχα.

*Σημαντική σημείωση

Το bioRxiv δημοσιεύει προκαταρκτικές επιστημονικές εκθέσεις που δεν έχουν αξιολογηθεί από ομοτίμους και, ως εκ τούτου, δεν πρέπει να θεωρούνται ως συμπεράσματα, κατευθυντήριες γραμμές για κλινική πρακτική/σχετική με την υγεία συμπεριφορά ή ως οριστικές πληροφορίες.

Leave a Comment