Nuevos conocimientos sobre la transmisibilidad de las variantes de COVID-19 y la susceptibilidad a la infección
Detección sensible de una sola molécula del ARN genómico del síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) en células infectadas. (A) Ilustración esquemática de la hibridación in situ con fluorescencia de una sola molécula (smFISH) para detectar el ARN genómico de cadena positiva del SARS-CoV-2 (+ARNg) dentro de las células infectadas. (B) Perfil espacial de referencia de un punto smFISH +ORF1a limitado por difracción. La barra de calibración representa la intensidad de fluorescencia relativa (arriba). Distribución de frecuencias de las intensidades de los puntos smFISH, que muestran una distribución unimodal (abajo). (C) Evaluación de la sensibilidad de detección de smFISH mediante un método de detección conjunta de dos colores. Se muestran las imágenes proyectadas de intensidad máxima y las correspondientes vistas de detección de puntos FISH-quant de los conjuntos de sondas IMPAR y PAR. Barra de escala = 5 m. Histograma de densidad de la distancia del vecino más cercano de un canal espectral a otro (arriba). La línea vertical indica una distancia de 300 nm. Superposición porcentual entre los puntos detectados por las sondas divididas ODD y EVEN, calculado bidireccionalmente (abajo). (D) Mapa de calor de la alineación de la secuencia de la sonda frente a varios Coronaviridae y transcriptomas del huésped. Cada columna representa secuencias de sonda individuales de 20 nt + ORF1a. La distancia de edición mínima representa puntuaciones de desajuste, donde 0 indica una coincidencia perfecta. Se muestran las temperaturas de fusión de cada sonda en la condición de hibridación smFISH. (E) smFISH contra +ORF1a en tejido pulmonar fijado en formalina e incluido en parafina (FFPE) infectado con SARS-CoV-2 de hámster dorado sirio 4 días después de la infección. Los hámsteres se infectaron por vía intranasal con 5 104 unidades formadoras de placa (PFU) de SARS-CoV-2 BVICO1. En la necropsia, las muestras de pulmón se fijaron en formalina tamponada al 10 % y se incluyeron en cera de parafina. Las flechas rojas en los paneles ampliados indican puntos de ARN de una sola molécula. Barras de escala = 1000, 10 o 2 m. (F) Diseño experimental para visualizar gRNA de SARS-CoV-2 con smFISH en diferentes momentos después de la infección de células Vero E6. Las células se sembraron en un cubreobjetos y, 24 horas después, se inocularon con SARS-CoV-2 (cepa Victoria [VIC] con multiplicidad de infección [MOI] 1) durante 2 horas. Los virus no internalizados se eliminaron mediante digestión con tripsina y las células se fijaron en los puntos de tiempo que se muestran. Se muestran imágenes confocales representativas de proyección de intensidad máxima de 4 m. La barra de calibración etiquetada con el símbolo # se utiliza para mostrar un rango de contraste dinámico más amplio. En los paneles inferiores se muestra una vista ampliada de las inserciones en los paneles superiores. Barras de escala = 10 m o 2 m. Crédito: DOI: 10.7554/eLife.74153
La investigación dirigida por científicos del MRC-University of Glasgow Center for Virus Research y la University of Oxford, en colaboración con UKHSA y Brighton NHS, ha revelado nuevos conocimientos sobre la transmisibilidad de las variantes y la susceptibilidad. a la infección
El ARN, una molécula central del ciclo de vida del SARS-CoV-2, codifica la información genética necesaria para generar nuevas proteínas virales y partículas infecciosas. Por lo tanto, es vital comprender cómo se multiplica el ARN del SARS-CoV-2 en las células infectadas. Este nuevo estudio, publicado en eLife, ha desarrollado un nuevo enfoque para cuantificar cada molécula individual de ARN del SARS-CoV-2 dentro de las células infectadas con mayor precisión y sensibilidad que antes. Este enfoque permitió a los investigadores estudiar las primeras etapas de la infección y estimar la velocidad con la que las diferentes variantes preocupantes del SARS-CoV-2 se replican en células en cultivo.
SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19, fue identificado a finales de 2019 en la ciudad de Wuhan. Desde entonces, el virus se ha extendido por todos los continentes provocando una pandemia con millones de muertes y desembocando en una crisis sanitaria y socioeconómica mundial. Gracias al gran esfuerzo de investigadores y trabajadores de la salud, nuestro conocimiento sobre este patógeno se acumuló a un ritmo sin precedentes, lo que llevó a programas de vacunas exitosos que han reducido la carga de COVID-19. Sin embargo, la aparición de variantes con mayor infectividad y potencial para evadir los anticuerpos protectores producidos por la vacunación es una gran preocupación actual.
El estudio mostró que la variante alfa, detectada hace meses en el Reino Unido, tiene una cinética de replicación que el virus original, lo que sugiere que las variantes preocupantes del SARS-CoV-2 podrían no solo diferir en su capacidad para ingresar a las células, sino también en la velocidad con la que multiplican su ARN.
Dr. Alfredo Castello, dijo: «La mayor parte de la atención se ha centrado en las mutaciones detectadas en la proteína del pico del virus, ya que pueden influir en la capacidad del virus para ingresar a la célula o escapar de las respuestas de anticuerpos naturales o inducidas por la vacuna. Sin embargo, debemos No ignore que hay muchas otras mutaciones que ocurren en otras proteínas virales que pueden influir en el crecimiento y la transmisión del virus».
Este estudio fue pionero en el uso del análisis de una sola molécula para estudiar la replicación del SARS-CoV-2 en las células. La aplicación de este enfoque a otras variantes de preocupación como OMICRON arrojará luz sobre su dinámica de replicación y cómo pueden afectar los resultados clínicos.
El profesor Ilan Davis dijo: «La mayoría de las técnicas disponibles para estudiar la replicación viral se basan en estudios de poblaciones celulares, proporcionando datos que son un promedio entre todas las células dentro del cultivo o tejido. Si bien es útil, no nos permite ver las diferencias entre las células ni estudiar el ciclo de vida del SARS-CoV-2 con suficiente detalle.
«Nuestro enfoque supera estas técnicas ‘a granel’ porque proporciona información precisa para cada célula individual desde el primer momento de la infección hasta el punto en el que la célula está completamente abrumada con el ARN viral. También pudimos demostrar que la técnica funciona en secciones de pulmones de animales infectados, lo que abre posibilidades en el futuro para estudiar muestras de pacientes infectados».
Gracias a este recorrido técnico y En estrecha colaboración entre un equipo diverso de investigadores, este estudio reveló que la infección por SARS-CoV-2 varía según las células, y la mayoría de las células muestran niveles bajos de ARN viral. Sin embargo, en una minoría (10 %) de las células contenía niveles extremadamente altos del ARN del virus.
Jeff Lee, coautor del estudio, dijo: «Este nivel de heterogeneidad celular es sorprendente porque estas células eran clones. En otras palabras, en principio son casi idénticos. «Esperaría una variación similar o mayor entre las células en tejidos complejos, que son heterogéneos y contienen muchos tipos de células diferentes».
Peter Wing, coautor, dijo: «La alta variación en el SARS-CoV- 2 la replicación en líneas celulares clonales implica que el estado celular, como el ciclo celular o la respuesta al estrés, puede definir la velocidad de replicación del virus, por lo que sería de gran interés terapéutico conocer los determinantes de la susceptibilidad celular a la infección. «
El estudio también reveló que los ARN del SARS-CoV-2 tienen una vida prolongada dentro de las células infectadas.
La profesora Jane McKeating dijo: «Cuando tratamos las células con remdesivir para inhibir replicación viral, observamos que el ARN viral persistió durante mucho tiempo, siendo detectable durante muchas horas después del tratamiento. «Esto podría explicar por qué el ARN del SARS-CoV-2 se puede detectar en algunos pacientes mucho después de que los síntomas clínicos se hayan resuelto».
El documento, «Cuantificación absoluta de la molécula de ARN individual del SARS-CoV-2 es proporciona un nuevo paradigma para la dinámica de infección y las diferencias de variantes», se publica en eLife.
Explore más
La respuesta persistente de las células T a omicron después de la infección y la vacunación Más información: Jeffrey Y Lee et al, La cuantificación absoluta de moléculas individuales de ARN del SARS-CoV-2 proporciona un nuevo paradigma para la dinámica de infección y las diferencias de variantes, eLife (2022). DOI: 10.7554/eLife.74153 Información de la revista: eLife
Proporcionado por la Universidad de Glasgow Cita: Nuevos conocimientos sobre la transmisibilidad de las variantes de COVID-19 y la susceptibilidad a la infección ( 2022, 31 de enero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-01-insights-transmissibility-covid-variants-susceptibility.html Este documento está sujeto a 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.