Na závažnost COVID-19 ovlivněnou obsahem protilátek v imunitní odpovědi zaměřené na kritický virový protein

COVID-19 Protilátky upřednostňují cílení na jinou část viru v mírnějších případech COVID-19 než v závažných případech a podle nové studie vědců Stanford Medicine výrazně zmizely během několika měsíců po infekci.

Zjištění odhalují nové souvislosti mezi průběhem onemocnění a imunitní odpovědí pacienta. Rovněž vzbuzují obavy ohledně toho, zda může dojít k opětovnému infikování lidí, zda testy protilátek k detekci předchozí infekce mohou podceňovat šíři pandemie a zda bude pravděpodobně nutné opakovat očkování v pravidelných intervalech, aby byla zachována ochranná imunitní odpověď.

„Toto je jedna z dosud nejkomplexnějších studií imunitní odpovědi protilátek SARS-CoV-2 u lidí v celém spektru závažnosti onemocnění, od asymptomatického po fatální, “uvedl Dr. sc. Scott Boyd, docent patologie. “Vyhodnotili jsme několik časových bodů a typů vzorků a také jsme analyzovali hladiny virů.” RNA na pacientových nazofaryngeálních výtěrech a vzorcích krve. Toto je jeden z prvních skvělých pohledů na tuto nemoc. “

Studie zjistila, že lidé s těžkým COVID-19 mají nízký podíl protilátek, které cílí na třídu proteinů, které virus používá pro vstup do lidských buněk, ve srovnání s počtem protilátek, které cílí na proteiny ve vnitřním obalu viru.

Boyd je hlavním autorem studie zveřejněné 7. prosince 2020 Vědecká imunologie. Dalšími staršími autory jsou Benjamin Pinsky, Ph.D. Med., Docent patologie atd. Peter Kim, Ph.D. Virginie a DK Ludwig, profesor biochemie. Předními autory jsou vědecká výzkumnice Dr. Katharina Röltgen; postdoktorandi Dr. Abigail Powell a Dr. Oliver Wirz; a klinický instruktor dr. Bryan Stevens.

Virus se váže na receptor ACE2

Vědci studovali 254 lidí s asymptomatickou, mírnou nebo těžkou COVID-19, kteří byli identifikováni buď rutinním testováním nebo screeningem na zdraví při práci ve Stanford Health Care, nebo kteří přišli na Stanfordskou kliniku zdravotní péče s příznaky COVID-19. Z osob se symptomy bylo 25 léčeno ambulantně, 42 bylo hospitalizováno mimo jednotku intenzivní péče a 37 bylo ošetřeno na jednotce intenzivní péče. Dvacet pět lidí ve studii zemřelo na tuto nemoc.

SARS-CoV-2 se váže na lidské buňky strukturou na svém povrchu, která se nazývá spike protein. Tento protein se váže na receptor na lidských buňkách nazývaný ACE2. Vazba umožňuje viru vstoupit a infikovat buňku. Jakmile se dostane dovnitř, virus odhodí svoji vnější vrstvu, aby odhalil vnitřní obal, který obsahuje jeho genetický materiál. Virus brzy kooptuje aparát produkující proteiny v buňce, aby vyloučil více virových částic, které se pak uvolní a infikují další buňky.

Protilátky, které rozpoznávají a váží se na špičkový protein, blokují jeho schopnost vázat se na ACE2, čímž zabraňují viru infikovat buňky, zatímco protilátky, které rozpoznávají jiné virové složky, pravděpodobně nezabrání šíření viru. Současní kandidáti na vakcíny používají části třídy proteinů ke stimulaci imunitní odpovědi.

Boyd a jeho kolegové analyzovali hladiny tří typů protilátek – IgG, IgM a IgA – a proporce, které se zaměřovaly na virový špičkový protein nebo vnitřní obal viru, jak onemocnění postupovalo a pacienti se zotavovali nebo stále více onemocněli. Rovněž měřili hladiny virového genetického materiálu ve vzorcích nosohltanu a krve od pacientů. Nakonec vyhodnotili účinnost protilátek při prevenci vazby proteinů na ACE2 v laboratorní kádince.

“Přestože předchozí studie hodnotily celkovou protilátkovou odpověď na infekci, srovnávali jsme virové proteiny, na které tyto protilátky cílí,” řekl Boyd. “Zjistili jsme, že závažnost onemocnění korelovala s poměrem domén rozpoznávajících protilátky ve třídě proteinů ve srovnání s jinými nechráněnými virovými cíli.” Lidé s mírným onemocněním měli vyšší podíl protilátek proti hrotům a ti, kteří na jejich onemocnění zemřeli, měli více protilátek, které rozpoznávaly jiné části viru. “

Významná variabilita imunitní odpovědi

Vědci však varují, že ačkoli studie identifikovala trendy u skupiny pacientů, stále existuje významná variabilita imunitní odpovědi u jednotlivých pacientů, zejména u pacientů se závažným onemocněním.

“Odpovědi protilátek pravděpodobně nebudou jediným determinantem něčího výsledku,” řekl Boyd. „Mezi lidmi s vážnou nemocí někteří zemřou a někteří se uzdraví. Někteří z těchto pacientů mají silnou imunitní odpověď a jiní mají mírnější odpověď. Děje se tedy mnoho dalších věcí. Jsou zapojeny i další větve imunitního systému. Je důležité si uvědomit, že naše výsledky identifikují korelace, ale neprokazují kauzalitu. “

Stejně jako v jiných studiích vědci zjistili, že lidé s asymptomatickými a mírnými chorobami měli celkově nižší hladinu protilátek než lidé s vážným onemocněním. Po zotavení hladiny IgM a IgA u většiny pacientů kontinuálně klesaly na nízké nebo nezjištěné hladiny po dobu přibližně jednoho až čtyř měsíců po nástupu příznaků nebo odhadovaném datu infekce a hladiny IgG významně poklesly.

“To je docela v souladu s tím, co bylo pozorováno u jiných koronavirů, které pravidelně cirkulují v našich komunitách a způsobují nachlazení,” řekl Boyd. „Není neobvyklé, že se někdo nakazí znovu zhruba před rokem. Zbývá zjistit, zda je imunitní odpověď na očkování proti SARS-CoV-2 silnější nebo trvá déle než odpověď vyvolaná přirozenou infekcí. Je docela možné, že by to mohlo být lepší. Je však ještě spousta otázek, na které je třeba odpovědět. “

Boyd je spolupředsedou sítě sérologických věd Národního onkologického institutu, jednoho z největších koordinovaných výzkumných úsilí v zemi při studiu imunitní odpovědi na COVID-19. Je hlavním řešitelem Centra excelence v SeroNet ve Stanfordu, které se zabývá kritickými otázkami týkajícími se mechanismů a trvání imunity vůči SARS-CoV-2.

„Pokud je například někdo již nakažen, měl by dostat vakcínu?“ Pokud ano, jak by jim měla být dána přednost? „Jak můžeme upravit studie séroprevalence u očkovaných populací? Jak se bude imunita proti očkování lišit od imunity způsobené přirozenou infekcí? A jak dlouho může vakcína chránit? To jsou všechny velmi zajímavé a důležité otázky.“

Odkaz: „Definování charakteristik a trvání protilátkových odpovědí na infekci SARS-CoV-2 spojené se závažností a výsledkem onemocnění“, autorky: Katharina Röltgen, Abigail E. Powell, Oliver F. Wirz, Bryan A. Stevens, Catherine A. Hogan, Javaria Najeeb , Molly Hunter, Hannah Wang, Malajsko K. Sahoo, ChunHong Huang, Fumiko Yamamoto, Monali Manohar, Justin Manalac, Ana R. Otrelo-Cardoso, Tho D. Pham, Arjun Rustagi, Angela J. Rogers, Nigam H. Shah, Catherine A. Blish, Jennifer R. Cochran, Theodore S. Jardetzky, James L. Zehnder, Taia T. Wang, Balasubramanian Narasimhan, Saurabh Gombar, Robert Tibshirani, Kari C. Nadeau, Peter S. Kim, Benjamin A. Pinsky a Scott D Boyd, 7. prosince 2020, Vědecká imunologie.
DOI: 10,1126 / sciimmunol.abe0240

Dalšími spoluautory studie ze Stanfordu jsou hostující instruktor patologie dr. Catherine Hogan; postdoktorandi Dr. Javaria Najeeb a Dr. Ana Otrelo-Cardoso; zdravotní sestra Hannah Wang, MD; vědecký pracovník dr. Malajsko Sahoo; ChunHong Huang, výzkumný pracovník-výzkumný pracovník; vědecký pracovník Fumiko Yamamoto; vedoucí laboratoře Dr. Monali Manohar; vedoucí vědecký pracovník z klinických laboratoří Justin Manalac; Tho Pham, Ph.D. Med., Klinický odborný asistent patologie; lékařský kolega, dr. med. Arjun Rustagi; Angela Rogers, MD, odborná asistentka medicíny; Dr. Nigam Shah, profesor medicíny; Catherine Blish, Ph.D. Med., Docent medicíny; Dr. Jennifer Cochran, předsedkyně a profesorka bioinženýrství; Dr. Theodore Jardetzky, profesor strukturní biologie; James Zehnder, Ph.D. Med., Profesor patologie a medicíny; Dr. Taia Wang, odborná asistentka medicíny a mikrobiologie a imunologie; vědecký pracovník dr. Balasubramanian Narasimhan; instruktor patologie, dr. Saurabh Gombar; Dr. Robert Tibshirani, profesor dat a statistiky biomedicínských věd; a Kari Nadeau, Ph.D. med., profesor medicíny a pediatrie.

Studii podpořili národní instituty zdraví (granty RO1AI127877, RO1AI130398, 1U54CA260517, T32AI007502-23, U19AI111825 a UL1TR003142), nadace Crown Family Foundation, Stanfordský institut pro výzkum zdraví matek a dětí, Švýcarsko a Národní rada pro výzkum CID 19. .

Boyd, Röltgen, Kim a Powell podali prozatímní patentové přihlášky týkající se sérologických testů na protilátky SARS-CoV-2.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Aby se objev urychlil, vychází z mřížky vysoce dimenzionální infračervený mikroskop

Příklad vzoru dlaždice použitého ke skenování kulatého červa C. elegans. Non-grid pattern dává algoritmu vzorkování větší flexibilitu pro rychlé resetování oblastí zájmu. ...

Starověcí zirkonové říkají, že desková tektonika začala před 3,6 miliardami let – významná událost pro přivítání Země k životu

Zirkony studované výzkumným týmem byly vyfotografovány pomocí katholluminiscence, techniky, která umožňuje týmu vizualizovat vnitřek krystalů pomocí speciálního rastrovacího elektronového mikroskopu. Tmavé kruhy na...

Můžeme opioidy zvýšit návykovostí? [Video]

V roce 2017 byly miliony lidí po celém světě závislí na opioidech a 115 000 zemřelo na předávkování. Opioidy jsou nejsilnější léky proti bolesti, které...

V místě vazby protilátek ve variantách viru COVID-19 – hlavní důsledky pro budoucí vakcíny

Výzkumný tým Penn State zjistil, že N protein na SARS-CoV-2 je uložen ve všech pandemických koronavirech souvisejících se SARS (nahoře vlevo: SARS-CoV-2, civet, SARS-CoV,...

NASA investuje 105 milionů amerických dolarů do vývoje inovativních technologií pro malé podniky ve Spojených státech

NASA Má dlouhou historii podpory amerických podnikatelů při vývoji technologií od nápadu po obchodní připravenost. Agenturní program Small Business Innovation Research (SBIR) dále podporoval...

Newsletter

Subscribe to stay updated.