Nový výzkum zdůrazňuje riziko nových mutací COVID během chronické infekce

SARS-CoV-2 mutace podobné těm ve variantě B1.1.7 UK by mohly nastat v případech chronické infekce, kde léčba po dlouhou dobu může poskytnout viru více možností evoluce, říkají vědci.

Zápis Příroda, tým vedený vědci z Cambridge, uvádí, že byli schopni pozorovat mutaci v SARS-CoV-2 v případě imunokompromitovaného pacienta léčeného rekonvalescentem plazma. Zejména viděli vznik klíčové mutace, která se projevila také v nové variantě, která vedla k opětovnému nucenému ukotvení Spojeného království, ačkoli nic nenasvědčuje tomu, že by varianta pocházela od tohoto pacienta.

Pomocí syntetické verze laboratorně generovaného proteinu Spike tým ukázal, že specifické změny v jeho genetickém kódu – mutace pozorovaná ve variantě B1.1.7 – způsobily, že virus byl dvakrát nakažlivější pro buňky než obvyklý kmen.

SARS-CoV-2, virus, který ji způsobuje COVID-19je beta-koronavirus. Jeho RNA – jeho genetický kód – sestává z řady nukleotidů (chemické struktury představované písmeny A, C, G a U). Při replikaci viru může dojít k chybnému zadání tohoto kódu, což povede k chybám známým jako mutace. Koronaviry mají relativně malou mutaci s přibližně 23 nukleotidovými substitucemi za rok.

Obzvláště důležité jsou mutace, které by mohly změnit strukturu „ušního proteinu“, který se nachází na povrchu viru, což mu dává charakteristický tvar podobný koruně. Virus používá tento protein k vazbě na receptor ACE2 na povrchu hostitelských buněk, což mu umožňuje vstoupit do buněk, kde popadne jejich stroje za účelem replikace a šíření po celém těle. Většina současných použitých nebo testovaných vakcín se zaměřuje na třídu proteinů a existují obavy, že mutace mohou ovlivnit účinnost těchto vakcín.

Britští vědci v rámci konsorcia COVID-19 Genomics UK (COG-UK), vedeného Cambridgem, identifikovali specifickou variantu viru, která zahrnuje důležité změny, díky nimž je infekční: ΔH69 / ΔV70 amino kyselina delece části proteinu špice je jednou z klíčových změn v této variantě.

Přestože delece ΔH69 / ΔV70 byla detekována několikrát, vědci je zatím neviděli objevovat se u jednotlivce. Ve studii zveřejněné dnes v časopise Nature však vědci z Cambridge dokumentují, jak k těmto mutacím došlo u pacienta s COVID-19 přijatého do nemocnice Addenbrooke Hospital, která je součástí Trustu NHS Foundation Trust.

Dotyčnou osobou byl sedmdesátník, kterému dříve byl diagnostikován marginální B-buněčný lymfom a nedávno byl podroben chemoterapii, což znamenalo vážné poškození jeho imunitního systému. Po přijetí byl pacientovi podána řada ošetření, včetně antivirotika remdesivir a rekonvalescentní plazmy – tj. Plazmy obsahující protilátky odebrané z krve pacienta, který úspěšně odstranil virus z jeho systému. Ačkoli se jeho stav zpočátku stabilizoval, později se začal zhoršovat. Byl přijat na jednotku intenzivní péče a byl dále léčen, ale později zemřel.

Během pobytu pacienta bylo k dispozici k analýze 23 virových vzorků, většinou z nosu a krku. Jsou řazeny jako součást COG-UK. V těchto sekvencích si vědci všimli mutací v genomu viru.

Mezi 66. a 82. dnem, po prvních dvou aplikacích rekonvalescentních sér, si tým všiml dramatického posunu ve virové populaci s variantou, která měla delece ΔH69 / ΔV70, přičemž dominantní se stala mutace proteinu spike známá jako D796H. Ačkoli se zdálo, že tato varianta původně vymřela, znovu se objevila, když byl podán třetí cyklus remdesiviru a rekonvalescentní plazmatické terapie.

Profesor Ravi Gupta z Cambridgeského institutu pro terapeutickou imunologii a infekční nemoci, který vedl výzkum, uvedl: „To, co jsme viděli, byla v zásadě konkurence mezi různými variantami viru a myslíme si, že to vedlo rekonvalescenční plazmovou terapií.

„Virus, který nakonec zvítězil – který měl mutaci D796H a delece ΔH69 / ΔV70 – zpočátku překonal během rekonvalescentní plazmatické terapie, než byl překročen jinými kmeny, ale znovu se objevil, když byla léčba obnovena. Jedna z mutací je v nové britské verzi, i když nic nenasvědčuje tomu, že náš pacient byl tam, kde původně vznikl. “

Za přísně kontrolovaných podmínek vědci vytvořili a testovali syntetickou verzi viru s delecemi ΔH69 / ΔV70 a mutacemi D796H jednotlivě i společně. Kombinované mutace způsobily, že virus je méně náchylný k neutralizaci rekonvalescentní plazmou, i když se zdá, že za snížení citlivosti na plazmatické protilátky je odpovědná pouze mutace D796H. Pouze mutace D796H vedla ke ztrátě infekce v nepřítomnosti plazmy, obvykle u mutací, které viry získávají, aby unikly imunitnímu tlaku.

Vědci zjistili, že odstranění ΔH69 / ΔV70 samo o sobě způsobilo, že virus byl dvakrát nakažlivější než dříve dominantní varianta. Vědci se domnívají, že úlohou delece bylo kompenzovat ztrátu infekčnosti v důsledku mutace D796H. Toto paradigma je klasické pro viry, kdy prchající mutace doprovázejí nebo následují kompenzační mutace.

„Vzhledem k tomu, že vakcíny i terapeutika se zaměřují na třídu proteinů, kterou jsme u našich pacientů viděli mutovat, naše studie vyvolává znepokojivou možnost, že virus může mutovat, aby přelstil naše vakcíny,“ dodal profesor Gupta.

„Je nepravděpodobné, že by tento účinek nastal u pacientů s funkčním imunitním systémem, kde je pravděpodobné, že virová diverzita bude nižší kvůli lepší imunitní kontrole. Zdůrazňuje však péči, kterou musíme být opatrní při léčbě pacientů se sníženou imunitou, kde může dojít k prodloužené replikaci viru, což dává viru větší šanci na mutaci. “

Odkaz: Steven A. Kemp, Dami A. Collier, Rawlings P. Datir, Isabella ATM Ferreira, Salma Gayed, Amina Jahun, Myra Hosmillo, Chloe Rees-Spear, Petra Mlcochova, „vývoj SARS-CoV-2 během léčby chronických infekce “, Ines Ushiro Lumb, David J. Roberts, Anita Chandra, Nigel Temperton, CITIID-NIHR BioResource COVID-19 Collaboration, The COVID-19 Genomics UK (COG-UK) Consortium, Katherine Sharrocks, Elizabeth Blane, Yorgo Modis, Kendra Leigh, John Briggs, Marit van Gils, Kenneth GC Smith, John R. Bradley, Chris Smith, Rainer Doffinger, Lourdes Ceron-Gutierrez, Gabriela Barcenas-Morales, David D. Pollock, Richard A. Goldstein, Anna Smielewska, Jordan P. Skittrall, Theodore Gouliouris, Ian G. Goodfellow, Effrossyni Gkrania-Klotsas, Christopher JR Illingworth, Laura E. McCoy a Ravindra K. Gupta, 5. února 2021, Příroda.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03291-r

Výzkum byl široce podporován Wellcome, Radou pro lékařský výzkum, Národními instituty výzkumu zdraví a Nadací Billa a Melindy Gatesových.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Lipidy na membráně mozkových buněk jsou kvůli léčbě Alzheimerovy choroby většinou přehlíženy

Byly vytvořeny vazby mezi lipidovou nerovnováhou a onemocněním, kdy změny lipidů zvyšují tvorbu amyloidových plaků, což je rys Alzheimerovy choroby. Tato nerovnováha inspirovala...

Astrofyzici jsou překvapeni neočekávanými účinky černých děr mimo jejich vlastní galaxie

Umělecká kompozice supermasivní černé díry, která reguluje vývoj jejího prostředí. Autor obrázku: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC) a Dylan Nelson (Illustris-TNG) Ve středu téměř každé...

Největší australský dinosaurus – jižní titán – právě vstoupil do knih rekordů!

Australotitan cooperensis, „Southern Titan of the Cooper“. Fotografický kredit: Vlad Konstantinov, Scott Hocknull © Eromanga Natural History Museum Co je to basketbalové hřiště tak...

„Paralelní reaktory“ na bázi fotonických krystalových vláken odhalují kolektivní analogie hmotných a solitárních molekul

A. Schéma paralelních optických solitonových reaktorů založené na dutině prstencového vláknového laseru s režimem blokování. Časová optomechanická (OM) mříž umožněná fotonickými krystalovými...

Drsná kůra, která se v noci ozývá, vede k objevení nových druhů

V lesích západní a střední Afriky se v noci ozývají hlasitá volání hybridů stromů - malých, býložravých savců, ale jejich zvuk se liší podle...

Newsletter

Subscribe to stay updated.