- 13 ledna, 2022
- / by Admin
Mezinárodní tým vědců identifikoval protilátky, které neutralizují omikron a další varianty SARS-CoV-2. Tyto protilátky se zaměřují na oblasti virového spike proteinu, které zůstávají v podstatě nezměněny při tom, jak viry mutují.
Díky identifikaci cílů těchto „široce neutralizujících“ protilátek na spike proteinu by mohlo být možné navrhnout vakcíny a léčbu protilátkami, které budou účinné nejen proti variantě omikron, ale také proti dalším variantám, které se mohou objevit v budoucnu, řekl dr. David Veesler, výzkumník z Howarda Hughes Medical Institute a docent biochemie na University of Washington School of Medicine v Seattlu. „Toto zjištění nám říká, že když se zaměříme na protilátky, které cílí na tato vysoce konzervovaná místa na spike proteinu, existuje způsob, jak překonat neustálý vývoj viru.“
Dr. Veesler vedl výzkumný projekt s dr. Davidem Cortim z Humabs Biomed SA, Vir Biotechnology, ve Švýcarsku. Výsledky studie byly zveřejněny 23. prosince v časopise Nature. Hlavními autory studie byli Elisabetta Cameroni a Christian Saliba (Humabs), John E. Bowen (UW Biochemistry) a Laura Rosen (Vir Biotechnology).
Varianta omikron má 37 mutací v spike proteinu, které používá k zachycení a invazi do buněk. To je neobvykle vysoký počet mutací. Předpokládá se, že tyto změny částečně vysvětlují, proč se varianta mohla tak rychle šířit, infikovat lidi, kteří byli očkováni, a reinfikovat ty, kteří již byli infikováni.
„Hlavní otázky, na které jsme se snažili odpovědět, byly: jak tato konstelace mutací ve spike proteinu omikronové varianty ovlivnila jeho schopnost vázat se na buňky a vyhýbat se protilátkovým odpovědím imunitního systému.“ dr. David Veesler
Veesler a jeho kolegové spekulují, že velký počet mutací omikronu se mohl nahromadit během dlouhodobé infekce u někoho s oslabeným imunitním systémem nebo přeskakováním viru z člověka na zvířecí druh a zase zpět.
K posouzení účinku těchto mutací vědci zkonstruovali zneschopněný, nereplikující se virus nazývaný pseudovirus, aby na svém povrchu produkoval spike proteiny, jako to dělají koronaviry. Poté vytvořili pseudoviry, které měly spike proteiny s omikronovými mutacemi a ty, které byly nalezeny na prvních variantách identifikovaných během pandemie. Vědci nejprve sledovali, jak dobře se různé verze spike proteinu dokázaly vázat na protein na povrchu buněk, který virus používá k zachycení a vstupu do buňky. Tento protein se nazývá receptor angiotensin-konvertujícího enzymu-2 (ACE2). Zjistili, že spike protein omikronové varianty se dokázal vázat 2,4x lépe než spike protein nalezený ve viru izolovaném na samém začátku pandemie.
„To není obrovský nárůst,“ poznamenal Veesler, „ale při vypuknutí SARS v letech 2002-2003 byly mutace ve spike proteinu, které zvyšovaly afinitu, spojeny s vyšší přenositelností a infekčností.“
Zjistili také, že se verze omikron dokázala účinně vázat na myší ACE2 receptory, což naznačuje, že omikron by mohl být schopen „přeskakovat“ mezi lidmi a jinými savci. Vědci poté sledovali, jak dobře protilátky proti dřívějším izolátům viru chránily proti variantě omikron. Dokázali to pomocí protilátek od pacientů, kteří byli dříve infikováni dřívějšími verzemi viru, očkovaní proti dřívějším kmenům viru nebo byli infikováni a následně očkováni. Zjistili, že protilátky od lidí, kteří byli infikováni dřívějšími kmeny, a od těch, kteří dostali jednu z 6 nejpoužívanějších vakcín, co jsou v současné době k dispozici, měly všechny sníženou schopnost blokovat infekci. Protilátky od lidí, kteří byli dříve infikováni, a těch, kteří dostali vakcíny Sputnik V nebo Sinopharm a také jednu dávku Johnson & Johnson, měly malou nebo žádnou schopnost blokovat či „neutralizovat“ vstup varianty omikron do buněk. Protilátky od lidí, kteří dostali 2 dávky vakcín Moderna, Pfizer/BioNTech nebo AstraZeneca, si zachovaly určitou neutralizační aktivitu, i když sníženou 20-40x, tj. mnohem více než jakékoli jiné varianty. Protilátky od lidí, kteří byli infikováni, zotavili se a poté dostali 2 dávky vakcíny, měly také sníženou aktivitu, ale snížení bylo menší, asi pětinásobné, což jasně ukazuje, že očkování po infekci je užitečné. Protilátky od lidí, v tomto případě ze skupiny pacientů na renální dialýze, kteří dostali booster třetí dávkou mRNA vakcín od Moderny a Pfizer/BioNTech, vykazovaly pouze 4násobné snížení neutralizační aktivity.
„To ukazuje, že třetí dávka je opravdu užitečná proti omikronu,“ řekl Veesler.
Až na jednu protilátkovou léčbu, která je v současnosti povolena nebo schválena pro použití u pacientů vystavených viru, neměly žádnou nebo měly výrazně sníženou aktivitu proti omikronu v laboratoři. Výjimkou byla protilátka zvaná sotrovimab, která měla dvojnásobné až trojnásobné snížení neutralizační aktivity. Ale když testovali větší panel protilátek, které byly vytvořeny proti dřívějším verzím viru, výzkumníci identifikovali 4 třídy protilátek, které si zachovaly svou schopnost neutralizovat omikron. Členové každé z těchto tříd se zaměřují na jednu ze 4 specifických oblastí spike proteinu přítomného nejen ve variantách SARS-CoV-2, ale také na skupinu příbuzných koronavirů, nazývaných sarbekoviry. Tato místa na proteinu mohou přetrvávat, protože hrají zásadní funkci, kterou by protein ztratil, kdyby zmutoval. Takové oblasti se nazývají „konzervované“. Zjištění, že protilátky jsou schopny neutralizovat rozpoznáním konzervovaných oblastí v tolika různých variantách viru, naznačuje, že navrhování vakcín a léčby protilátkami, které se zaměřují na tyto oblasti, by mohlo být účinné proti širokému spektru variant, které se objevují mutací.