Исчерпывающий профиль калифорнийского “ домашнего ” коронавируса

В январе 2021 года сообщения о новом варианте коронавируса, появившемся в Калифорнии, вызвали много опасений. Предварительные данные свидетельствуют о том, что он более трансмиссивен, чем немутантные штаммы SARS-CoV-2 (вируса, вызывающего COVID-19), от которого он произошел.

Теперь многогранное сотрудничество между исследователями из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, институтов Гладстона и других организаций по всей Калифорнии дает исчерпывающий портрет этого варианта, включая его взаимодействие с иммунной системой и его потенциал к распространению.

«Наши результаты показывают, что выращенный в Калифорнии вариант может заразить людей, у которых уже был COVID-19, но он уязвим для вакцин», – говорит Чарльз Чиу, доктор медицинских наук, директор Центра вирусной диагностики и открытий UCSF-Abbott. и один из соавторов исследования, опубликованного в журнале Cell . Он помог обнаружить и сообщить о новом варианте как о «вызывающем беспокойство» ранее в этом году Центрах по контролю за заболеваниями и другим учреждениям здравоохранения.

«Основная идея состоит в том, что все должны пройти вакцинацию, даже если вы были инфицированы раньше», – говорит Чиу. Новые находки публикуются в журнале Cell .

Отслеживание роста нового варианта

Как и все вирусы, SARS-CoV-2 со временем мутирует, и постоянно возникают новые варианты с различными комбинациями мутаций . Не все варианты вызывают беспокойство, но некоторые варианты, похоже, распространяются быстрее, чем другие. Считается, что это связано с мутациями, которые усиливают функцию белка шипа вируса, который он использует для захвата и заражения клеток человека.

Вариант Калифорнии на самом деле существует в двух разных формах, получивших название B.1.427 и B.1.429, и каждая имеет уникальную комбинацию мутаций. Но они спарены как один вариант, потому что у них есть несколько различных мутаций, которые влияют на спайковый белок.

«Когда этот вариант появился в Калифорнии, было важно определить, какой риск он может представлять», – говорит Мелани Отт, доктор медицинских наук, директор Института вирусологии Гладстона и соавтор исследования. . «Но нам нужно было секвенировать – или проанализировать – его геном и провести последующие эксперименты, чтобы действительно понять его».

Исследователи секвенировали образцы из 2172 тестов мазков на COVID-19, проведенных в десятках округов Калифорнии. Анализ последовательностей показал, что вариант появился в мае 2020 года и впоследствии дал начало двум текущим формам.

В период с 1 сентября 2020 года по 29 января 2021 года распространенность варианта в секвенированных образцах выросла с 0 процентов до более чем 50 процентов случаев. Его трансмиссивность оказалась на 24% выше, чем у немутантных вирусных штаммов, а у людей, инфицированных новым вариантом, в образцах мазков присутствовало в два раза больше вируса, чем у людей, инфицированных немутантными штаммами.

«За несколько месяцев этот вариант превратился из практически необнаруживаемого в преобладающий вариант, циркулирующий в Калифорнии», – говорит Рауль Андино, доктор философии, профессор микробиологии и иммунологии в UCSF и соавтор исследования по исследованию изучение.

Лабораторные тесты выявляют характеристики варианта

Затем исследователи стремились лучше понять, как отдельные мутации белка-шипа повлияли на способность калифорнийского варианта инфицировать клетки человека.

Чтобы безопасно провести эти исследования, Отт и ее команда из Гладстона создали «псевдовирусы», безвредные вирусы, которые содержат белки-шипы SARS-CoV-2 с различными мутациями. Это позволило ученым сравнить, как мутации влияют на способность вируса инфицировать как отдельные клетки, так и органоиды легких – выращенные в лаборатории, многоклеточные, миниатюрные версии легкого.

В частности, исследователи сравнили три разные мутации белка шипов: две, которые встречаются в калифорнийском варианте, и одна, которая обычно встречается в преобладающих вариантах во всем мире. Они обнаружили, что псевдовирусы с одной из мутаций калифорнийского варианта, известной как L452R, были лучше способны инфицировать клетки человека, чем псевдовирусы, несущие другие мутации.

«Это говорит о том, что мутация L452R увеличивает способность вируса проникать в клетку, что может объяснить, почему калифорнийский вариант имеет повышенную трансмиссивность», – говорит Отт.

Исследователи также провели лабораторные эксперименты, чтобы изучить, насколько хорошо антитела иммунной системы могут нейтрализовать – или блокировать заражение – новым вариантом. Они протестировали этот вариант на образцах крови людей, которые получили обе дозы вакцины Pfizer или Moderna, а также людей, которые ранее были инфицированы, скорее всего, немутированной формой SARS-CoV-2.

Эти эксперименты показали, что новый вариант лишь умеренно нейтрализовался антителами от ранее инфицированных пациентов. Но антитела вакцинированных пациентов показали более высокую степень нейтрализации.

«Наши результаты очень убедительно свидетельствуют о том, что даже если у вас уже есть COVID-19, вы не обязательно будете защищены от повторного заражения этим вариантом», – говорит Андино. «Однако вакцины, похоже, защищают от него».

Оставаясь бдительными

Эти результаты подчеркивают важность вакцинации и получения обеих доз, чтобы максимизировать эффект вакцинации. Это согласуется с исследованиями других вариантов, возникающих во всем мире.

«Похоже, что вакцинация в значительной степени остается эффективной против всех известных до сих пор циркулирующих вариантов», – говорит Чиу.

Однако, отмечает Чиу, новое исследование подчеркивает необходимость в надежной системе наблюдения для тщательного отслеживания появления и распространения новых вариантов. По словам Чиу, такой системы не хватало в Калифорнии на момент появления нового варианта, но недавние улучшения означают, что будущие варианты могут быть обнаружены быстрее.

«Мы входим в новую фазу пандемии, когда вирус продолжает распространяться, несмотря на доступность вакцин», – говорит Андино. «Со временем мы можем увидеть появление варианта, который частично или полностью устойчив к вакцинации, поэтому мы должны сохранять бдительность».

Отт отмечает, что это быстро развивающаяся ситуация, потому что неясно, как долго новый вариант будет оставаться преобладающим в Калифорнии или других местах. Фактически, другой вариант, известный как B.1.1.7, в настоящее время становится все более распространенным в Калифорнии.

«Более того, наши эксперименты с антителами проводились с плазмой крови недавно вакцинированных людей, поэтому будет важно посмотреть, как вакцина сохранится в долгосрочной перспективе», – говорит Отт.

Пока же исследователи знакомятся с новым вариантом еще более подробно. Они проводят исследования на животных моделях, чтобы выявить любые тонкие различия между двумя линиями, которые до сих пор казались очень похожими. Они также изучают данные пациентов, чтобы увидеть, вызывает ли новый вариант более серьезные случаи COVID-19, чем другие варианты.

Ключом к новым открытиям и продолжающимся исследованиям является приверженность исследователей плодотворному сотрудничеству.

«Наша работа – отличный пример того, как научное сообщество быстро встало на ноги во времена нужды и заботы общественности», – говорит Отт. «Благодаря этому духу сотрудничества мы охватываем все учреждения и научные дисциплины; просто делаем все необходимое, чтобы помочь».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *