Las variantes del SARS-CoV-2, incluidas las variantes mutadas que se asemejan a omicron, están desarrollando nuevas formas de evadir anticuerpos y vacunas
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En un esfuerzo por predecir futuras maniobras evolutivas del SARS-CoV-2, Un equipo de investigación dirigido por investigadores de la Facultad de Medicina de Harvard ha identificado varias mutaciones probables que permitirían que el virus evadiera las defensas inmunitarias, incluida la inmunidad natural adquirida a través de la infección o la vacunación, así como los tratamientos basados en anticuerpos.
Los resultados, publicados el 2 de diciembre en Science como una publicación acelerada de lanzamiento inmediato, ayudarán a los investigadores a evaluar cómo podría evolucionar el SARS-CoV-2 a medida que continúa adaptándose a sus huéspedes humanos y, al hacerlo, ayudar a la salud pública. funcionarios y científicos se preparan para probables mutaciones futuras.
De hecho, cuando la investigación se acercaba a la publicación, una nueva variante preocupante, denominada omicron, entró en escena y posteriormente se descubrió que contenía varias de las mutaciones que evaden los anticuerpos. predijeron los investigadores en el artículo recién publicado. A partir del 1 de diciembre, se identificó omicron en 25 países de África, Asia, Australia, Europa y América del Norte y del Sur, una lista que crece a diario.
Los investigadores advierten que los hallazgos del estudio son no se aplica directamente a omicron porque el comportamiento de esta variante específica dependerá de la interacción entre su propio conjunto único de mutaciones (al menos 30 en la proteína del pico viral) y de cómo compite con otras cepas activas que circulan en poblaciones de todo el mundo. No obstante, dijeron los investigadores, el estudio brinda pistas importantes sobre áreas particulares de preocupación con omicron, y también sirve como una introducción a otras mutaciones que podrían aparecer en variantes futuras.
«Nuestros hallazgos sugieren que se debe tener mucha precaución recomendado con omicron porque estas mutaciones han demostrado ser bastante capaces de evadir los anticuerpos monoclonales que se usan para tratar a los pacientes recién infectados y los anticuerpos derivados de las vacunas de ARNm», dijo el autor principal del estudio, Jonathan Abraham, profesor asistente de microbiología en el Instituto Blavatnik en el HMS y especialista en enfermedades infecciosas en el Brigham and Women’s Hospital. Los investigadores no estudiaron la defensa viral contra los anticuerpos desarrollados en respuesta a las vacunas que no son de ARNm.
Mientras más tiempo siga replicándose el virus en los humanos, anotó Abraham, es más probable que siga evolucionando. mutaciones que desarrollan nuevas formas de propagarse frente a la inmunidad, las vacunas y los tratamientos naturales existentes.
Eso significa que los esfuerzos de salud pública para prevenir la propagación del virus, incluidas las vacunas masivas en todo el mundo lo antes posible, son cruciales tanto para prevenir enfermedades como para reducir las oportunidades de que el virus evolucione, dijo Abraham.
Los hallazgos también resaltan la importancia de la investigación en curso sobre la posible evolución futura no solo del SARS-CoV-2, sino también de otros patógenos, dijeron los investigadores.
«Para salir de esta pandemia, debemos adelantarnos a este virus, en lugar de ponernos al día», dijo Katherine Nabel, estudiante de quinto año. en Harvard/MIT MD-Ph.D. Programa y coautor principal del estudio. «Nuestro enfoque es único en el sentido de que, en lugar de estudiar mutaciones de anticuerpos individuales de forma aislada, las estudiamos como parte de variantes compuestas que contienen muchas mutaciones simultáneas. Pensamos que este podría ser el objetivo del virus. Lamentablemente, este parece ser el caso con omicron».
Muchos estudios han analizado los mecanismos que han evolucionado en las nuevas cepas dominantes de SARS-CoV-2 que permiten que el virus resista el poder protector de los anticuerpos para prevenir infecciones y enfermedades graves en personas expuestas al virus.
El verano pasado, en lugar de esperar a ver qué podría traer la próxima variante nueva, Abraham se dispuso a determinar cómo las posibles mutaciones futuras podrían afectar la capacidad del virus para infectar células y evadir las defensas inmunitarias. , y colaboró con colegas de HMS, Brigham and Women’s, Massachusetts General Hospital, Harvard Pilgrim Health Care Institute, Harvard TH Chan School of Public Health, Boston University School of Medicine y National Emerging Infectious Diseases Laboratories y AbbVie Bioresearch Center.
Para estimar cómo podría transformarse el virus a continuación, los investigadores siguieron pistas en la estructura química y física del virus y buscaron mutaciones raras encontradas en individuos inmunocomprometidos y en una base de datos global de secuencias de virus. En estudios de laboratorio que utilizaron partículas similares a virus no infecciosas, los investigadores encontraron combinaciones de múltiples mutaciones complejas que permitirían que el virus infectara células humanas mientras reducía o neutralizaba el poder protector de los anticuerpos.
Los investigadores se centraron en una parte de la proteína de punta del coronavirus llamada dominio de unión al receptor, que el virus usa para adherirse a las células humanas. La proteína espiga permite que el virus ingrese a las células humanas, donde inicia la autorreplicación y eventualmente conduce a la infección.
La mayoría de los anticuerpos funcionan fijándose en las mismas ubicaciones en el dominio de unión al receptor de la proteína espiga del virus para evitar que se adhiera a las células y cause infección.
La mutación y la evolución son normales parte de la historia natural de un virus. Cada vez que se crea una nueva copia de un virus, existe la posibilidad de que se introduzca un error de copia, un error tipográfico genético. A medida que un virus se encuentra con la presión selectiva del sistema inmunitario del huésped, los errores de copia que permiten que el virus evite ser bloqueado por los anticuerpos existentes tienen más posibilidades de sobrevivir y continuar replicándose.
Las mutaciones que permiten que un virus se escape Los anticuerpos de esta forma se conocen como mutaciones de escape.
Los investigadores demostraron que el virus podría desarrollar un gran número de mutaciones de escape simultáneas mientras retiene la capacidad de conectarse a los receptores que necesita para infectar una célula humana. Para probar esto, los investigadores construyeron pseudotipos, sustitutos hechos en laboratorio para un virus construido mediante la combinación de partículas similares a virus inofensivas y no infecciosas con piezas de la proteína de punta SARS-CoV-2 que contenía las mutaciones de escape sospechosas. Los investigadores demostraron que los pseudotipos que contienen hasta siete de estas mutaciones de escape son más resistentes a la neutralización por anticuerpos terapéuticos y suero de receptores de vacunas de ARNm.
Este nivel de evolución compleja no se había visto en cepas generalizadas del virus. en el momento en que los investigadores comenzaron sus experimentos. Pero con la aparición de la variante omicron, este nivel de mutación compleja en el dominio de unión al receptor ya no es hipotético. La variante delta tenía solo dos mutaciones en su dominio de unión al receptor, pero los pseudotipos que estudió el equipo tenían hasta siete mutaciones y omicron parece tener quince, dijo Abraham, incluidas varias de las mutaciones específicas que analizó su equipo.
En una serie de experimentos, los investigadores realizaron ensayos bioquímicos y pruebas con pseudotipos para ver cómo los anticuerpos se unían a las proteínas de punta que contenían mutaciones de escape. Varias de las mutaciones, incluidas algunas de las que se encuentran en omicron, permitieron que los pseudotipos evadieran por completo los anticuerpos terapéuticos, incluidos los que se encuentran en las terapias combinadas de anticuerpos monoclonales.
Los investigadores también encontraron un anticuerpo que fue capaz de neutralizar todos de las variantes probadas con eficacia. Sin embargo, también notaron que el virus podría evadir ese anticuerpo si la proteína de pico desarrollara una sola mutación que agregue una molécula de azúcar en el lugar donde el anticuerpo se une al virus. Eso, en esencia, evitaría que el anticuerpo hiciera su trabajo.
Los investigadores notaron que, en raras ocasiones, se ha encontrado que las cepas circulantes de SARS-CoV-2 obtienen esta mutación. Cuando esto sucede, es probable que sea el resultado de una presión selectiva del sistema inmunitario, dijeron los investigadores. Comprender el papel de esta rara mutación, agregaron, es fundamental para estar mejor preparados antes de que emerja como parte de las cepas dominantes.
Si bien los investigadores no estudiaron directamente la capacidad del virus pseudotipo para escapar de la inmunidad de la infección natural , los hallazgos del trabajo anterior del equipo con variantes que portaban menos mutaciones sugieren que estas variantes más nuevas y altamente mutadas también evadirían hábilmente los anticuerpos adquiridos a través de una infección natural.
Lindsay McKay y Anthony Griffiths, investigadores de National Emerging Infectious Diseases Laboratories, dijo que estaban orgullosos de participar en este estudio altamente colaborativo y agregó que «esperan continuar esta colaboración utilizando variantes vivas de SARS-CoV-2 para validar los datos generados a partir de otras herramientas».
En otro experimento, los seudotipos se expusieron a suero sanguíneo de personas que habían recibido una vacuna de ARNm. Para algunas de las variantes altamente mutadas, el suero de los receptores de la vacuna de dosis única perdió por completo la capacidad de neutralizar el virus. En muestras tomadas de personas que habían recibido una segunda dosis de la vacuna, la vacuna retuvo al menos cierta eficacia contra todas las variantes, incluidos algunos pseudotipos extensamente mutados.
Los autores destacan que su análisis sugiere que la inmunización repetida incluso con el antígeno de la proteína espiga original puede ser fundamental para contrarrestar las variantes de la proteína espiga altamente mutadas del SARS-CoV-2.
«Este virus cambia de forma», dijo Abraham. «La gran flexibilidad estructural que vimos en la proteína espiga del SARS-CoV-2 sugiere que no es probable que omicron sea el final de la historia de este virus».
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¿Será omicron más contagioso que delta? Un experto en evolución de virus explica Más información: Katherine G. Nabel et al, Bases estructurales para la evasión continua de anticuerpos por el dominio de unión al receptor SARS-CoV-2, Science (2021). DOI: 10.1126/science.abl6251 Información de la revista: Science
Proporcionado por Harvard Medical School Cita: Las variantes del SARS-CoV-2, incluidas las variantes mutadas que se asemejan a omicron, son evolucionando nuevas formas de evadir anticuerpos, vacunas (2 de diciembre de 2021) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-sars-cov-variants-mutated-resembling-omicron.html Este documento está sujeto a los derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.