Най-разпространената мутация на SARS-CoV-2 дава шанс на ваксините
Най-разпространената мутация на SARS-CoV-2 прави коронавируса по-податлив на ваксинае мутирал по начин, който му позволява да се разпространи бързо по целия свят, но мутацията на шиповете му може да направи вируса по-податлив на ваксина. Това твърди ново проучване, публикувано в Science.
Мутиралата версия на коронавируса, наречена D614G, се появи в Европа и стана най-разпространена в света – в 85% от глобалните случаи.
Университета от Северна Каролина (UNC) в Чапъл Хил и Университета на Уисконсин-Мадисън показват, че щамът D614G се репликира по-бързо и по-лесно се предава между хората в сравнение с вируса с произход от Китай, разпространен в началото на пандемията.
Резултатите от проучването дават основание за важни констатации. Макар щамът D614G да се разпространява по-бързо, проучванията върху животни показват, че не е свързан с по-тежко заболяване и щамът е малко по-чувствителен към неутрализиране от терапия с антитела.
Изследването предоставя първите конкретни констатации за това как еволюира SARS-CoV-2.
„Вирусът D614G надминава и надраства щама на предшественика си с около 10 пъти и се възпроизвежда изключително ефективно в първичните назални епителни клетки, които са потенциално важно място за предаване от човек на човек“, коментира Ралф Барич (Ralph Baric), професор по епидемиология в UNC и професор по микробиология и имунология в UNC School of Medicine.
Професор Барич, който изучава коронавирусите повече от три десетилетия и е бил неразделна част от разработването на ремдезивир, първата одобрена от Американската агенция за храни и лекарства терапия на Covid-1
Изследователите смятат, че щамът D614G на коронавируса доминира, тъй като шиповият му протеин притежава по-голяма способност да отключва клетките и така вирусът да прониква по-лесно в тях. Тези подобни на корона шипове дават името на коронавируса.
Мутацията D614G е довела до отварянето на клапан на върха на един от шиповете, което позволява на вируса да заразява по-ефективно клетките, но също така и дава възможност да се стигне до уязвимото ядро на вируса. Благодарение на това отворено капаче по-лесно антителата – като тези в тестваните в момента ваксини – може да проникнат и деактивират вируса.
В началото пандемията Covid-19 е доминирана от вариант на вируса, който сега се нарича „щам D“.
Данни от проучване, публикувано миналия месец, показват скок на щама G в Европа в началото на февруари, последван от нов възход на варианта G две седмици по-късно. В началото на март случаи на D614G са забелязани по целия свят и тази специфична мутация съставлява около една четвърт от всички случаи. Той продължава да нараства и представлява повече от 70 % от всички случаи до май, а сега броят им надхвърля 85 %.
Има около 1300 аминокиселини, които служат като градивни елементи на шиповия протеин на повърхността на вируса SARS-CoV-2. В мутантния вирус генетичните инструкции за само една от тези аминокиселини – номер 614 – преминават от вариант „D“ (съкращение от аспарагинова киселина) към „G“ (съкращение от глицин).
При тази мутация D614G промяна в единична двойка основи на ДНК причинява заместване на аспарагинова киселина (еднобуквен код: D) с глицин (еднобуквен код: G) в протеина, кодиран от мутиралия ген.
„Оригиналният протеинов връх имаше „D“ в тази позиция и бе заменен с „G“, обяснява Йошихиро Каваока (Yoshihiro Kawaoka) от факултета по вирусология в Университета на Уисконсин-Медисън, участник в новото изследваане.
„Няколко статии вече бяха описали, че тази мутация прави протеина по-функционален и по-ефективен при навлизане в клетките“.
Тези по-ранни проучвания обаче разчитат на псевдотипизиран вирус, който включва рецептор-свързващия протеин, но той не е автентичен.
Използвайки обратна генетика, екипът на Барич създава лабораторно изградена версия на мутантния вирус и наблюдава как заразява мишки и хамстери, модифицирани, за да имат човешката версия на ACE2 рецептора.
Те откриват, че мутиралият вирус не само се репликира около 10 пъти по-бързо – той е и много по-заразен.
Хамстерите са заразени с единия или другия щам на вируса. На следващия ден осем незаразени хамстера са настанени в клетки до заразените хамстери. Между тях има преграда, така че да не могат да се докосват, но въздухът спокойно може да преминава между клетките.
Изследователите започват да търсят репликация на вируса при незаразените животни на втория ден. И двата вируса стигат до животните по въздушен път, но по различно време.
При мутантния вирус изследователите наблюдават, че вирусът се предава на 6 от 8 хамстера в рамките на два дни и на всички хамстери до четвъртия ден. При оригиналния вирус на втория ден липсва заразяване, но всички изложени животни са заразени до четвъртия ден.
„Видяхме, че мутантният вирус предава по-добре във въздуха от [оригиналния] вирус, което може да обясни защо този вирус доминира при хората“, отбелязва Каваока.
Учените се опитват да определят защо щамът D614G се появява като основна форма на SARS-CoV-2, вирусът, който причинява Covid-19.
Имунни клетки дават бърз имунен отговор при повторна инфекция от SARS-CoV-2
Изследователите проучват и патологията на двата коронавирусни щама. След като хамстерите са заразени, те проявяват по същество един и същ вирусен товар и симптоми. (Болните хамстери, заразени с мутиралия щам са загубили малко повече тегло.)
Това предполага, че докато мутантният вирус е много по-добър при заразяването на гостоприемници, той не причинява значително по-тежко заболяване.
Изследователите предупреждават, че резултатите от патологията може да не съвпаднат с тези при хората.
„SARS-CoV-2 е изцяло нов човешки патоген и еволюцията му в човешките популации е трудна за предвиждане“, отбелязва Барич. „Непрекъснато се появяват нови варианти, като наскоро откритата версия на клъстер 5 от норка SARS-CoV-2 в Дания, която също кодира D614G.
„За да защитим максимално общественото здраве, трябва да продължим да проследяваме и да изучаваме последиците от тези нови мутации върху тежестта на заболяването, предаването, обхвата на гостоприемниците и уязвимостта към имунитета, предизвикан от ваксина“, коментира Барич.
Въпреки че проучването потвърждава, че мутацията е по-инфекциозна, то не стига до заключение защо.
Неотдавнашно проучване, публикувано на сървъра за препринти medRxiv и все още нерецензиран от Университета в Льовен, Белгия, открива, че мутацията D614G кара коронавирусът да процъфтява при 37 ° C, температурата на човешкото тяло.
Той е по-стабилен при тази температура от оригиналния щам D, който предпочита 33 ° C.
Тази разлика прави новия вариант по-стабилен при точните температури, наблюдавани в дихателните пътища на човека.
Мутацията също така е свързана с повишена способност за манипулиране на протеазата, ензим в клетките, който унищожава протеините, за да се улесни инфекцията.
„Съвместно нашите открития показват как протеинът на коронавирусния шип е фино настроен към температурата и условията на протеаза на дихателните пътища, за да подобри предаването на вируса и патологията“, пишат авторите.
Двамата турци, на които се крепи надеждата на човечеството в борбата срещу Ковид-19
3 Отговори
[…] Най-разпространената мутация на SARS-CoV-2 дава шанс на вак… […]
[…] Най-разпространената мутация на SARS-CoV-2 дава шанс на вак… […]
[…] Най-разпространената мутация на SARS-CoV-2 дава шанс на вак… […]