مقاومت خفاش‌های راینولوفوس روسی حاوی ساربکویروس‌های وابسته به ACE2 در برابر واکسن‌های کووید-19


در مطالعه اخیر منتشر شده در پاتوژن های PLoSمحققان گرایش گیرنده و واکنش متقاطع سرولوژیکی را برای دامنه های اتصال گیرنده پروتئینی سنبله (S) از دو ساربکوویروس کلاس 3 موجود در خفاش های Rhinolophus (نعل اسبی) روسی بررسی کردند: Khosta-1 در Rhinolophus ferrumequinum و خوستا 2 در R. هیپوسیدروس، که از دامنه های اتصال گیرنده (RBDs) سندرم حاد تنفسی ویروس کرونا-1 (SARS-CoV-1) و سندرم حاد تنفسی شدید کروناویروس-2 (SARS-CoV-2) متفاوت هستند.

مطالعه: ساربکویروس وابسته به ACE2 در خفاش‌های روسی به واکسن‌های SARS-CoV-2 مقاوم است.  اعتبار تصویر: Rudmer Zwerver/Shutterstock
مطالعه: ساربکویروس وابسته به ACE2 در خفاش‌های روسی به واکسن‌های SARS-CoV-2 مقاوم است. اعتبار تصویر: Rudmer Zwerver/Shutterstock

سرریز زئونوز ساربکویروس SARS-CoV-2 منجر به همه گیری بیماری کروناویروس 2019 (COVID-19) شده است. چندین ساربکویروس در میان خفاش های آسیایی کشف شده است. با این حال، اکثر آنها انسان را آلوده نمی کنند. محققان تلاش‌های تشخیص ویروس را در سطح جهانی تسریع کرده‌اند و پایگاه‌های اطلاعاتی ژنومی را با ویروس‌های ساربکوویروس جدید منتقل شده و در گردش از طریق مشترک بین انسان و دام گسترش داده‌اند.

نویسندگان و سایر محققان RBD های ساربکویروس را به سه دسته طبقه بندی کرده اند: ویروس های کلاد 1 در میان خفاش های آسیایی حاوی حذف نیستند و به گیرنده hACE2 (آنزیم تبدیل کننده آنژیوتانسین انسانی 2) متصل می شوند. ویروس های کلاد 2 در میان خفاش های آسیایی حاوی دو حذف هستند و به hACE2 متصل نمی شوند. ویروس های کلاس 3 در میان خفاش های اروپایی و آفریقایی حاوی یک حذف هستند و به hACE2 متصل می شوند. در سال 2021، ویروس‌هایی در میان خفاش‌های چینی شناسایی شدند که شامل کلاد 4 بودند که با hACE2 نیز متصل می‌شوند.

در مورد مطالعه

در مطالعه حاضر، محققان عفونت سلول میزبان توسط ساربکویروس های خفاش راینولوفوس روسی S و خنثی سازی آن ها توسط آنتی بادی های مونوکلونال (mAb) و سرم های دهنده واکسینه شده را بررسی کردند.

ژن تمام قد Khosta S سنتز شد، SARS-CoV-1 S RBD با ویروس خوستا جایگزین شد و پلاسمیدهای بیان کایمریک S تولید شد. علاوه بر این، S RBD های کایمریک از سایر ویروس های کلاد 3 قبلاً آزمایش شده (BM48-31، اوگاندا)، SARS-CoV-2 و ویروس های مرتبط RaTG13 برای تجزیه و تحلیل مقایسه ای گنجانده شدند. سازه‌های کایمریک S VLP‌های شبه‌تایپ VSV (ویروس استوماتیت تاولی) (ذرات ویروس‌مانند) حامل SARS-CoV-2 S کایمریک با Khosta RBD را تولید کردند تا تهدید نوترکیب بالقوه ویروس‌های خوستا را تقلید کنند.

علاوه بر این، سلول‌های Huh-7 (رده سلولی کبد انسان) با VLP‌های حاوی RBD‌های کایمریک Khosta S برای آزمایش سازگاری ویروسی با سلول‌های انسانی آلوده شدند. برای مشخص کردن گیرنده‌های بالقوه ویروس خوستا، یک آزمایش تروپیسم گیرنده انجام شد که در آن سلول‌های کلیه بچه همستر (BHK) با ارتولوگ‌های انسانی گیرنده‌های شناخته شده CoV ترانسفکت شدند و متعاقباً با شبه‌گونه‌های ویروسی آلوده شدند. کارایی ورود انسان بین پروتئین‌های S ویروسی و ACE2 انسانی (hACE2) بیشتر با آلوده کردن سلول‌های 293T بیانگر hACE2 ارزیابی شد.

سلول های تولید کننده 293T لیز شدند و لیزها تحت آنالیز وسترن بلات قرار گرفتند. برای بررسی فعل و انفعالات پروتئینی بین Khosta 2 و hACE2 در مقایسه با سایر RBD های کلاس 1 S، پیش بینی های ساختار RBD Khosta 2 بر اساس داده های منتشر شده قبلی انجام شد که سپس با هم ترازی توالی چندگانه (MSA) با SARS-CoV- متصل به ACE2 تراز شد. 1 و SARS-CoV-2 برای ارزیابی‌های فیلوژنتیکی ساختار مشترک دارند.

آزمایشات شبه با سرم های به دست آمده از افراد واکسینه شده تکرار شد. برای مقایسه خنثی سازی گونه های نگران کننده خوستا 2 و SARS-CoV-2، SARS-CoV-2 Omicron VOC S RBD تولید و در برابر نمونه های سرمی به دست آمده از شش واکسینه شده (دوبار واکسینه شده توسط واکسن های فایزر یا مدرنا) تولید و آزمایش شد. )، چهار فرد اهداکننده غیر آلوده و سه واکسن با عفونت‌های پیشروی Omicron.

ارتولوگ های انسانی ACE2، APN (Aminopeptidase N) و DPP4 (dipeptidyl peptidase IV) و توالی های پلاسمید S از CoV انسانی (HCoV)-229E، سندرم تنفسی خاورمیانه CoV (MERS-CoV) و SARS-CoV-1 به دست آمد. . سنجش های خنثی سازی با استفاده از سرم اهداکنندگان واکسینه شده و باملانیویماب، یک mAb مخصوص SARS-CoV-2 RBD انجام شد.

نتایج و بحث

پروتئاز اگزوژن واسطه ورود Khosta-1 RBD به Huh-7 سلول. با این حال، افزودن پروتئاز ورود Khosta-1 RBD را در سلول های BHK ترانسفکت شده با چندین گیرنده CoV تسهیل نکرد، که نشان می دهد ورود Khosta-1 وابسته به تریپسین در سلول های Huh-7 به hACE2 بستگی ندارد. در مقابل، افزودن تریپسین سیگنال های ورودی وابسته به گیرنده را برای SARS-CoV-2 RBD و Khosta 2 RBD افزایش داد، که نشان می دهد Khosta 2 RBD از گیرنده های hACE2 برای عفونت سلولی استفاده می کند. با این حال، Khosta 2 S تمام قد نسبت به S کایمریک مبتنی بر SARS-CoV کمتر عفونی بود.

Khosta 2 RBD سلول های بیان کننده hACE2 را با سطوح ورودی سلولی مشابه RaTG13، یک sarbecovirus خفاش متصل به hACE2 که بسیار شبیه SARS-CoV-2 RBD است، آلوده کرد. هر دو RBD کلاس 3 آفریقایی نیز اتصال hACE2 را نشان دادند، اگرچه با کارایی قابل توجهی کمتر از SARS-CoV-2. برخلاف یافته‌های گیرنده hACE2، تنها HCoV-229E و MERS-CoV به ترتیب سلول‌های بیان‌کننده APN و MERS-CoV DPP4 را آلوده کردند.

از تعجب، Omicron S به طور موثر توسط bamlanivimab خنثی شد، در حالی که SARS-CoV-2 S با Khosta 2 RBD مقاومت خفیفی (و مقاومت کامل در برابر سویه Wuhan-Hu-1) نشان داد، حتی در رقت های بالای سرم، که نشان دهنده واکنش متقابل خفیف بین دو RBD یافته‌های مشابهی در هنگام استفاده از سرم اهداکنندگان واکسینه شده مشاهده شد.

مقاومت بالاتر در برابر خنثی‌سازی توسط Khosta 2 نسبت به SARS-CoV-2 می‌تواند به این دلیل باشد که Khosta 2 RBD و SARS-CoV-2 RBD تنها 60٪ مشابه هستند و پاسخ‌های خنثی‌سازی ناشی از واکسیناسیون عمدتاً توسط RBD هدایت می‌شوند. Bamlanivimab با 17 باقیمانده سویه SARS-CoV-2 Wuhan-Hu-1 تماس گرفت که 10 مورد از آنها توسط Khosta 2 مشترک است. Khosta 2 G435 را در سایتی مشابه E484 در SARS-CoV-2 رمزگذاری می کند.

به طور کلی، یافته‌های مطالعه ترجیح گیرنده hACE2 را در ویروس‌های Khosta 2 clade 3 با استفاده از VLPs شبه با پروتئین‌های کایمریک و کلاد 3 S برجسته کرد. VLPهای کاذب حاوی Khosta 2 RBD S-کدکننده SARS-CoV-2 نوترکیب در برابر خنثی شدن مقاومت کردند، که نشان می‌دهد ساربکویروس‌های نوترکیب جدیدی که در خارج از آسیا در گردش هستند می‌توانند کارایی واکسن کووید-19 فعلی را تهدید کنند.



منبع