- 4 dubna, 2022
- / by Admin
V nedávné studii zveřejněné na předtiskovém serveru bioRxiv vědci zjistili, že existuje pravděpodobná rekombinace sekvencí genomu mezi variantami delta a omikron SARS-CoV-2 v jejich spike (S) proteinu, což může ovlivnit oblast vakcín a jejich účinnost.
Význam studia rekombinantních virů
Všechny viry, včetně SARS-CoV-2, mají tendenci v průběhu času podléhat genomovým změnám, které mohou mít malý, ale také významný, dopad na jejich infekčnost, vlastnosti a závažnost. Genetické změny mohou nastat buď prostřednictvím mutací, insercí nebo rekombinací. Dohromady mohou genetické změny virů vést k akumulaci mutací, zvýšené přenosnosti a změně účinnosti terapeutických vakcín. Identifikace rekombinantních virů proto může pomoci při přípravě na tyto události a také při vývoji účinných terapeutických strategií a preventivních opatření. Ačkoli bylo publikováno několik studií o rekombinaci SARS-CoV-2 variant alfa a delta, v současnosti jsou k dispozici omezená data o rekombinaci mezi variantami delta a omikron.
V současné studii Bolotie identifikoval 9 různých kandidátních rekombinantních sekvencí SARS-CoV-2 z veřejně dostupných datových souborů Genbank a GISAID EpiCoVTM ze středoatlantické části USA. Bolotie je algoritmus pro detekci inter-kladových rekombinantních forem, které byly použity k potvrzení rekombinantních genomů a rodičovské delty (klad 21J) a rodičovského omikronu (klad 21K) s mutacemi orf1ab:2855V, 4176N, 6248S a S:95I,5742D -, 346K a 501Y. Aby se zajistilo, že se tyto rekombinantní události vyvíjejí přirozeně spíše než prostřednictvím laboratorních kontaminací, koinfekcí nebo bioinformatických chyb, byla surová načtená data sekvenována pomocí Illumina a PacBio, po kterém následovalo sekvenování Nanopore. K identifikaci rozdílů v celém genomu byl použit další open-source nástroj Nextclade. Za tímto účelem bylo 9 genomů klasifikováno jako 21K (omikron/BA.1), které byly rozděleny do 2 fragmentů včetně 22150 bázového fragmentu známého jako klad 21J (delta) a druhý z báze 22151 byl klad 21K (omikron/BA .1.1). Pangolin verze 3.1.20, což je software, který byl vyvinut pro získání nomenklatury linií SARS-Cov-2, klasifikoval první fragment každého rekombinantního genomu jako AY.43 (delta).
V obou rodičovských kladech nebyly hlášeny žádné diferenciační mutace mezi nukleotidovými pozicemi 22035 a 22577. V 9 sekvencích, většinou mezi spike aminokyselinami 158 a 339, však byly pozorovány mutace, jako jsou substituce spojené s deltou na substituce spojené s omikronem. Jediný bod zlomu byl odlišný u rekombinantních vzorků izolovaných ve Velké Británii. Možnost laboratorní kontaminace nebo koinfekce byla vyloučena. Proto měl první fragment homologii se sekvencemi AY.119.2 (delta) jako výsledek mutací orf1ab:A2855V, orf1ab:A6248S a orf1ab:K4176N, které byly společné pro linie AY.119 a sekvence AY.119.2, v tomto pořadí. Byla pozorována více než 99 % frekvence delta mutací, jako je C21618G, C21846T, G21987A a delece 22029-22034 na 5′ konci, ve srovnání s genomem AY.119.2 všemi 3 metodami sekvenování. Pokrytí bylo více než 600násobné u Oxford Nanopore Technology (ONT), více než 1800násobné u PacBio a více než 1000násobné u Illumina. Počátek delty byl potvrzen na 5′ konci S proteinu nepřítomností delecí BA.1.1 (omikron) na začátku S (21765-21770 a 21987-21995) a charakteristickou insercí omikron „EPE“ na 22205 v přečtených datech. Profil mutace se však shodoval s profilem zástupce omikronu po pozici 22577. Analýza ONT odhalila charakteristické mutace delty odpovídající variantám jednoho nukleotidu omikron při stejných výsledcích. Zdá se tedy, že spike protein je hybridem variant delta a omikron s bodem zlomu v N-terminální doméně (NTD) a receptor-vazebné doméně (RBD). Kromě toho byl rodičovský genom rekombinant pozorován rozdělením kandidátních genomů na pozici 22150 a umístěním na strom referenčních genomů. Nukleotidy 1-22150 byly seskupené se sekvencemi kladu 21J, zatímco druhý fragment genomu se seskupil s 21K.
Celkově se současná studie zaměřila na stanovení rekombinantních genomů variant SARS-CoV-2 a poskytla důkazy o možnosti kontaminace a/nebo koinfekce. Za tímto účelem vědci zjistili, že rekombinace jsou výsledkem substitucí společných liniím delta na 5′ konci a liniím omikron na 3′ konci. Současná studie je první, která ukázala rekombinanty mezi deltou (AY.119.2) a omikronem (BA.1.1) ve spike proteinu. Výsledky studie tak mohou motivovat ostatní k provádění studií laboratorních a bioinformatických parametrů k určení rekombinantních virů.