Изследователи от Съединените щати и Япония са провели проучване, показващо честа мутация в протеина на тежкия остър респираторен синдром коронавирус 2 (SARS-CoV-2) - агентът, причиняващ коронавирусна болест 2019 (COVD-19) - повишава инфекциозността, репликация и ранно предаване на вируса.

sars-cov-2

Проучването на екипа върху SARS-CoV-2, проектирано да приюти мутацията D614G, установи, че този щам се репликира по-ефективно в първичните човешки проксимални епителни клетки на дихателните пътища, отколкото дивият тип вирус.

При хамстерски модел на инфекция щамът D614G също показва много по-бърза трансмисивност на дихателните капчици, отколкото вирусът от див тип малко след инфекцията.

Ралф Барик (Университетът на Северна Каролина в Чапъл Хил) и колеги от Университета на Уисконсин, Университета в Токио и Националния институт по инфекциозни болести, Токио, казват, че констатациите подкрепят необходимостта от периодичен преглед на съвременните изолати на SARS-CoV-2 и да се идентифицират всички нови варианти с повишена предаваемост и патогенеза, които може да са се появили.

Предварителната версия на хартията е достъпна на сървъра bioRxiv *, докато статията е подложена на партньорска проверка.

Значението на протеина на шипа

Тъй като първите случаи на инфекция с SARS-CoV-2 бяха идентифицирани в Ухан, Китай, в края на миналата година, вирусът продължава да обхваща света и сега е заразил повече от 33,8 милиона души и е причинил повече от един милион смъртни случая.

Въпреки че повечето хора, които се заразяват, развиват само леко или асимптоматично заболяване, някои развиват тежки здравословни усложнения като сърдечни проблеми, коагулопатия, инсулт или синдром на остър респираторен дистрес.

За да получи достъп до клетките гостоприемници, SARS-CoV-2 използва повърхностна структура, наречена шип гликопротеин, за да свърже човешкия клетъчен рецептор ангиотензин-конвертиращ ензим 2 (ACE2).

Следователно този шип протеин се превърна в централен фокус на интерес в проучванията, целящи разработването на ваксини и терапии.

По време на своето разпространение на пандемия в наивни популации, вирусът може да избира за мутации, които променят неговата вирулентност, патогенеза или трансмисивност.

Свързани истории

Проучванията наскоро идентифицираха заместването на D614G в скоковия гликопротеин като най-разпространения щам на SARS-CoV-2, циркулиращ в световен мащаб.

Въпреки това, ефектите от този вариант върху функцията, патогенезата и преносимостта на SARS-CoV-2 остават неясни.

Какво направиха изследователите?

За да изследват функцията на заместването на D614G в репликацията и трансмисивността на SARS-CoV-2, изследователите са проектирали варианти, съдържащи мутацията D614G в протеина на шип, както и втори вариант, съдържащ гена за биолуминесцентния репортер nanoLuciferease (nLuc).

Екипът сравнява растежа на дивия тип SARS-CoV-2 и варианта D614G в първичен човешки назален епител (HNE), голям (проксимален) епител на дихателните пътища (LAE) и дистален белодробен епител на малки дихателни пътища (SAE).

Инфектираните с D614G HNE и LAE култури, но не и SAE културите, показват значително по-високи вирусни титри от заразените с див тип култури.

Конкурентни анализи за коинфекция, проведени в LAE култури, едновременно заразени с двата вируса, показват, че вариантът D614G става доминиращ в културите, независимо дали първоначално вирусът на дивия тип е бил в съотношение 1: 1 или 10: 1 спрямо мутанта D614G.

„Тези данни предполагат, че заместването с D614G подобрява способността за репликация на SARS-CoV-2 в първичните епителни клетки, с подчертано предимство в епителните клетки на горните дихателни пътища в носния и големия (проксимален) епител на дихателните пътища“, казват Барич и колеги.

След това екипът извърши сканираща и трансмисионна електронна микроскопия, за да визуализира вириони, присъстващи на повърхността на първичните клетъчни култури на човешките дихателни пътища. Не са наблюдавани значителни разлики в морфологията на вириона или броя на протеиновите шипове между двата вируса.

По-нататъшният анализ разкрива повече разлики между вирусите

Изследователите са използвали експресиращия nLuc рекомбинантен SARS-CoV-2, кодиращ или див тип, или скок D614G, за да измерват активността на неутрализиране на антитела в серумни проби, взети от мишки, ваксинирани с D614 (див тип).

Това разкрива, че полумаксималните стойности на инхибиторното разреждане на пробите срещу вируса D614G са между 0,8 и 5,1 пъти по-високи в сравнение с вируса на дивия тип, което показва, че вариантът D614G прави SARS-CoV-2 по-чувствителен към неутрализиращи антитела.

Оценка на предаването на дихателни капчици

За да се оцени ролята на варианта D614G в предаването на дихателни капчици на SARS-CoV-2, изследователите създадоха осем двойки хамстери, всеки от които имаше наивен хамстер заедно със заразено животно 1 ден след инфекцията.

Вирусите от див тип и D614G са били ефективно предадени на наивни хамстери. На 4 и 6 дни след заразяването заразените хамстери и изложените хамстери проявяват подобни вирусни титри, независимо от кой вирус са били заразени.

Въпреки това, пет от осем хамстера, изложени на заразената с D614G група, са показали инфекция и са имали откриваемо вирусно отделяне на ден 2, докато тези, изложени на заразената с див тип група, не са показали инфекция или вирусно отделяне. Това предполага, че вариантът D614G се предава много по-бързо между хамстери чрез капчици и аерозоли, отколкото вирусът от див тип.

„Нашето проучване демонстрира, че заместването на SARS-CoV2 D614G повишава инфекциозността, способността за репликация и ранното предаване“, заключават изследователите.

„Нашите данни подкрепят критичната необходимост от периодичен преглед на съвременните изолати на SARS-CoV-2 по целия свят и идентифициране на появата на нови варианти с повишено предаване и патогенеза и/или променена антигенност, особено тъй като нивата на човешкия стаден имунитет и интервенции променят селективната сили, които оперират генома “, съветва екипът.

*Важно съобщение

bioRxiv публикува предварителни научни доклади, които не са рецензирани и следователно не трябва да се считат за убедителни, да ръководят клиничната практика/свързаното със здравето поведение или да се третират като установена информация.

  • Baric R, et al. Вариантът на SARS-CoV-2 D614G показва подобрена репликация ex vivo и по-ранна трансмисия in vivo. bioRxiv, 2020. дой: https://doi.org/10.1101/2020.09.28.317685

Сали Робъртсън

Сали е бакалавър по биомедицински науки (бакалавър). Тя е специалист по преглед и обобщаване на най-новите открития във всички области на медицината, обхванати в големи, водещи световни международни медицински списания, международни пресконференции и бюлетини от правителствени агенции и регулаторни органи. В News-Medical Сали генерира ежедневни новинарски функции, статии за науката за живота и отразяване на интервюта.

Цитати

Моля, използвайте един от следните формати, за да цитирате тази статия във вашето есе, доклад или доклад:

Робъртсън, Сали. (2020 г., 30 септември). Вариантът на SARS-CoV-2 D614G подобрява заразността, репликацията и предаването. Новини-Медицински. Получено на 13 декември 2020 г. от https://www.news-medical.net/news/20200930/SARS-CoV-2-D614G-variant-enhances-infectivity-replication-and-transmission.aspx.

Робъртсън, Сали. „Вариантът на SARS-CoV-2 D614G подобрява заразността, репликацията и предаването“. Новини-Медицински. 13 декември 2020 г. .

Робъртсън, Сали. „Вариантът на SARS-CoV-2 D614G подобрява заразността, репликацията и предаването“. Новини-Медицински. https://www.news-medical.net/news/20200930/SARS-CoV-2-D614G-variant-enhances-infectivity-replication-and-transmission.aspx. (достъп до 13 декември 2020 г.).

Робъртсън, Сали. 2020. Вариантът на SARS-CoV-2 D614G подобрява заразността, репликацията и предаването. News-Medical, гледано на 13 декември 2020 г., https://www.news-medical.net/news/20200930/SARS-CoV-2-D614G-variant-enhances-infectivity-replication-and-transmission.aspx.

News-Medical.Net предоставя тази медицинска информационна услуга в съответствие с тези условия. Моля, обърнете внимание, че медицинската информация, която се намира на този уебсайт, е предназначена да подкрепя, а не да замества връзката между пациент и лекар/лекар и медицинските съвети, които те могат да предоставят.

News-Medical.net - сайт на AZoNetwork