- 13 ledna, 2022
- / by Admin
Varianta omikron viru těžkého akutního respiračního syndromu (SARS-CoV-2) obsahuje rozsáhlé sekvenční změny ve srovnání s dřívějšími variantami SARS-CoV-2, a ty mají dosud neznámé účinky na jeho infekčnost a imunitu vyvolanou vakcínou. K 23. prosinci 2021 se virem SARS-CoV-2, původcem onemocnění covid-19, infikovalo více než 278 milionů po celém světě a vyžádalo si téměř 5,4 milionu životů.
V nové studii publikované na předtiskovém serveru medRxiv vědci použili částice podobné viru (SC2-VLP) a zjistili, že omikron vykazuje zvýšenou infekčnost ve srovnání s kmeny B.1 a B.1.1, která je podobná variantě delta. Tato vlastnost by mohla být dána mutacemi jak v SARS-CoV-2 spike (S), tak nukleokapsidových (N) strukturálních proteinech.
Pozadí
Získání hlubšího porozumění molekulárním determinantům virové zdatnosti SARS-CoV-2 je zásadní pro efektivní vývoj vakcíny a terapie. To je v současné situaci ještě důležitější, protože se objevily nové varianty, jako jsou kmeny delta a omikron. Předchozí výzkum ukázal, že virus vezikulární stomatitidy (VSV) a lentiviry pseudotypizované proteinem SARS-CoV-2 S by mohly pomoci při hodnocení buněčné vazby a vstupu do hostitelských buněk prostřednictvím enzymu konvertujícího angiotenzin 2 (ACE2) a receptorů TMPRSS2. Přes svou utilitu nejsou tyto pseudoviry schopny určit účinky mutací mimo gen S.
O studii
Ve studii výzkumníci vyvinuli SC2-VLP sestávající ze strukturních proteinů S, N, M (membránových) a E (obalových/envelope). Částice se také skládají z mediátorové ribonukleové kyseliny (mRNA) obsahující signál. Tyto signály tvoří kapsidy plné RNA, které jsou zodpovědné za buněčnou transdukci závislou na S proteinu. Tento systém se zdá být příkladný pro dopad mutací ve strukturálních proteinech, které jsou pozorovány u infekcí živými viry. Postup použitý v této studii dále umožňuje rychlé testování variant strukturního genu SARS-CoV-2 na jejich vliv na neutralizaci protilátek nebo séra, stejně jako na účinnost infekce.
Výsledky studie
Pro srovnání účinků různých variant strukturálních genů na infekčnost použili vědci jako referenční bod strukturální geny z kmene SARS-CoV-2 B.1. Zjistili, že ve srovnání s S-B.1 varianta delta produkovala VLP, které byly méně než z poloviny infekční, zatímco varianta omikron generovala VLP, které byly více než 2x infekčnější než původní virus. Tento výsledek nebyl v souladu s předchozími pozorováními pseudotypizovaných lentivirových částic, což ukazuje zvýšený vstup pro S-delta a snížený vstup pro S-omikron. Vědci poté porovnali účinky virových variant N, M nebo E na infekčnost VLP generovaných pomocí genů B.1. Studie byly provedeny v reakci na předchozí výzkum, který prokázal, že gen N měl výrazný vliv na infekčnost a účinnost balení RNA. V souladu s předchozím výzkumem současná studie také zjistila, že varianty N-delta a N-omikron generovaly VLP s robustní infekčností, co byla vyšší ve srovnání s variantami B.1 a B.1.1. Vědci poté vyhodnotili VLP neutralizační schopnost antisér odebraných od 38 jedinců 4-6 týdnů po vakcinaci nebo rekonvalescentních sér od neočkovaných pacientů, kteří se uzdravili z covid-19. Zvažovanými vakcínami byly Pfizer/BioNTech, Moderna nebo Johnson & Johnson. Předběžné šetření ukázalo, že séra od jedinců očkovaných vakcínami Pfizer/BioNTech a Moderna vykazovala vysoké neutralizační titry ve srovnání se séry získanými od jedinců očkovaných vakcínou Johnson & Johnson a pacientů v rekonvalescenci. Testování neutralizační kapacity séra každého pacienta proti VLP z virových variant B.1, delta nebo omikron odhalilo výrazný 15-18násobný pokles účinnosti proti variantě omikron, zatímco účinek byl u ostatních variant střední. Výzkumníci se také zajímali o stanovení účinku monoklonálních protilátek casirivimab a imdevimab proti variantě omikron. Obě protilátky vykazovaly silnou neutralizační aktivitu proti B.1.1 a delta VLP; žádný však nevykazoval jakoukoli aktivitu proti VLP omikron. Selhání těchto monoklonálních protilátek při neutralizaci omikronu S by mohlo být způsobeno 6 mutacemi v doméně vázající receptor omikron (RBD) včetně K417N, N440K, G446S, G496S, Q498R a N501Y.
Závěr
Současná studie ukázala, že omikron SC-VLP mají zvýšenou infekčnost a jsou pouze slabě neutralizovány očkováním, předchozí infekcí nebo protilátkovými terapeutiky. Výsledky prezentované ve studii naznačují, že varianta omikron je přinejmenším stejně účinná při agregaci a vstupu do buňky jako delta. Znepokojivým důsledkem je, že protilátková odpověď vyvolaná očkováním nebo předchozí infekcí by mohla být omezena ve své schopnosti neutralizovat variantu omikron, alespoň před posilovací (booster) dávkou. Navíc se očekává, že některé ze současně dostupných monoklonálních protilátek nebudou užitečné při léčbě pacientů infikovaných omikronem. Ačkoli zde uvedená data nezohledňují imunitu založenou na T-buňkách získaných vakcinací nebo předchozí infekcí, existující důkazy naznačují, že boostery mRNA vakcíny by mohly zvýšit pravděpodobnost ochrany proti infekci omikronem.