El estudio indica que los principales determinantes de la patogenicidad del SARS-CoV-2 se encuentran fuera de la proteína espiga

En un estudio reciente publicado en bioRxiv* Servidor, investigadores de la Universidad de Boston han creado una quimera quimérica recombinante del síndrome respiratorio agudo severo viral 2 (SARS-CoV-2) que codifica un gen elevado de glicoproteína (S) similar a omicron en la columna vertebral de un aislado de SARS-CoV-2 .

antecedentes

Omicron BA.1 es ahora la variante predominante del SARS-CoV-2 de preocupación (VOC), que es altamente transmisible en poblaciones completamente vacunadas y aquellas con inmunidad adquirida después de una infección natural. Afortunadamente, causa la enfermedad leve por coronavirus 2019 (COVID-19). Sin embargo, Omicron S difiere del aislamiento de SARS-CoV-2, Wuhan-Hu-1, en 59 mutaciones de aminoácidos, 37 de las cuales residen en la proteína S. Por lo tanto, los investigadores investigaron si la proteína S controla el comportamiento de la S proteína Omicrones patógenos y antigénicos.

sobre estudiar

En este estudio, los investigadores utilizaron una forma modificada de la reacción de extensión de la polimerasa cíclica (CPER) para producir el virus quimérico Omi-S. Este método produjo 0.5-5 x 10⁶ Unidades formadoras de placas (PFU) por ml de stock de virus dentro de los 2 días posteriores a la transfección.

por en el laboratorio En los estudios, el equipo infectó la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2)/serina proteasa transmembrana 2 (TMPRSS2)/Caco-2 y células Vero E6 con Omi-S en infección múltiple (MOI) de 0,01 y controló la propagación viral mediante citometría de flujo y ensayo placa; A continuación, utilizaron células pulmonares alveolares tipo 2 (iAT2) inducidas por células madre pluripotentes inducidas por iAT2 para monitorear la secreción viral de la descendencia en la interfaz apical de las células tras la infección 48 h después (HPI) y 96 ppp. Las células iAT2, cultivadas como un cultivo de interfaz aire-líquido (ALI), se infectaron con Omi-S a una MOI de 2,5.

Además, los investigadores evaluaron el Omi-S en vivo Comparación con Omicron BA.1 en ratones K18-hACE2. Se inocularon por vía intranasal ratones de 12 a 20 semanas de edad con 10⁴ UFP de Omi-S. Recolectaron los pulmones de ratones a 2 y 4 dpi de resolución para análisis virológico e histológico. Además, el equipo examinó si Omi-S mostraba un fenotipo de escape inmunológico similar al Omicron natural. Realizaron una prueba de neutralización de múltiples astros en el lugar que imita a un individuo seropositivo.

Resultados

El hallazgo principal del estudio fue que, aunque la proteína S es el sitio mutado con mayor frecuencia en Omicron, por sí sola no es responsable de la infección débil. Por lo tanto, Omi-S, un recombinante quimérico con Omicron S en la columna vertebral de Wuhan-Hu 1, desarrolló resistencia a la vacuna debido al efecto acumulativo de las mutaciones distribuidas a lo largo de la proteína S, particularmente las diez mutaciones de unión al receptor (RBM). El RBM está alojado dentro del dominio de unión al receptor (RBD) del dominio S1 de la proteína S y hace contacto directo con el receptor ACE2. Se otorgaron dos puntos significativos a las mutaciones dentro del RBM Omicron S con la capacidad de resistir la neutralización. Uno era el reemplazo E484A y el otro consistía en un grupo de cinco reemplazos, Q493R, G496S, Q498R, N501Y y Y505H.

en en el laboratorio En los ensayos de infección, Omi-S mostró una eficiencia de transcripción significativamente mayor que Omicron. Además, en ratones K18-hACE2, Omi-S causó una enfermedad grave que provocó la muerte de aproximadamente el 80 %, lo que indica que las mutaciones fuera de S son los principales determinantes de la patogénesis debilitante de Omicron. Los autores subrayan la necesidad de realizar más estudios para identificar estas mutaciones y dilucidar sus mecanismos de acción. La infección con Omi-S, pero no con Omicron, indujo signos neurológicos, como postura encorvada y falta de respuesta, en ratones K18-hACE2. indicó que Omi-S mantuvo la propiedad neurogénica, y los determinantes de esta propiedad se encuentran fuera de S. Además, Omi-S mostró una mayor propensión a proliferar en el epitelio bronquial.

Sueros de individuos vacunados con dos dosis de la vacuna COVID-19 de ARNm mal neutralizado de Omicron. Omi-S también mostró una dilución de neutralización media máxima similar (ND₅₀) valores como Omicron, lo que indica que la proteína Omicron S, cuando se incorpora al virus WT, se comporta de la misma manera que en Omicron.

Conclusiones

Curiosamente, los resultados del estudio mostraron que la capacidad de unión al receptor Omicron S permaneció intacta y más alta para Wuhan-Hu-1 y Delta RBD. Se refiere a un Omicron S avanzado que bloquea la unión de anticuerpos pero mantiene la interacción con el receptor, lo que abre nuevas vías de investigación. Por ejemplo, las vacunas COVID-19 a gran escala de próxima generación deberían apuntar a regiones protegidas y estructuralmente restringidas de S involucradas en el reconocimiento de ACE2.

Además, los resultados del estudio mostraron que las mutaciones en la proteína Omicron S eran responsables de la capacidad de estos COV para evadir la infección adquirida y la inmunidad inducida por la vacuna; Sin embargo, no fueron responsables de la disminución de la infección por omicrones. La identificación de las proteínas SARS-CoV-2 que impulsan la patogenicidad en Omicron podría ayudar a diseñar mejores diagnósticos y estrategias de mitigación para COVID-19.

*Nota IMPORTANTE

bioRxiv publica informes científicos preliminares que no están sujetos a revisión por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica/comportamiento relacionado con la salud ni tratarse como información establecida.