چگونه نوع Omicron بیولوژی SARS-CoV-2 را تغییر داد


همه گیری بیماری کروناویروس فعلی 2019 (COVID-19) به دلیل شیوع سریع سندرم حاد تنفسی ویروس کرونا 2 (SARS-CoV-2) ایجاد شده است. چندین گونه نگران کننده SARS-CoV-2 (VOCs) ظهور کرده اند. با این حال، نوع Omicron دارای یک فنوتیپ است که به طور قابل توجهی در مقایسه با انواع قبلی، مانند انواع بتا یا دلتا، متفاوت است.

در اخیر میکروبیولوژی طبیعت در این مطالعه، محققان در مورد اینکه چگونه فرار سیستم ایمنی و کاهش حدت یک مکانیسم جدید ورود درون سلولی و تغییر آنتی ژنی قابل توجه در پروتئین اسپایک VOC های جدید SARS-CoV-2 مانند نوع Omicron است، بحث می کنند.

مطالعه: Omicron: تغییری در زیست شناسی SARS-CoV-2.  اعتبار تصویر: natatravel / Shutterstock.com

مطالعه: Omicron: تغییری در زیست شناسی SARS-CoV-2. اعتبار تصویر: natatravel / Shutterstock.com

زمینه

زمانی که نوع SARS-CoV-2 Omicron برای اولین بار در آفریقای جنوبی شناسایی شد، تغییرات قابل توجهی را به نمایش گذاشت، به ویژه در پروتئین اسپایک، که منجر به نگرانی در مورد موج جدید جهانی عفونت شد. همچنین عدم قطعیت قابل توجهی در مورد اثربخشی واکسن وجود داشت، زیرا همه واکسن ها بر اساس پروتئین اسپایک سویه اصلی SARS-CoV-2 ساخته شده بودند.

در بریتانیا، SARS-CoV-2 توسط اعضای کنسرسیوم COVID-19 Genomics UK (COG-UK) و آژانس‌های بهداشت عمومی با توالی‌یابی با توان بالا نظارت می‌شد. این دانشمندان تشخیص دادند که نوع Omicron با سرعتی سریع جایگزین نوع دلتای غالب در گردش قبلی شده است. با این حال، تجزیه و تحلیل اولیه نشان داد که این نوع باعث بیماری کمتر شدید می شود.

در مطالعه حاضر، محققان ویژگی‌های فرار ایمنی نوع Omicron را از طریق استفاده از سنجش عملکرد ایمنی و برآورد اثربخشی جهانی واکسن تجزیه و تحلیل می‌کنند. برای به دست آوردن بینش بیشتر در مورد علل کاهش شدت بیماری، محققان همچنین خواص بیولوژیکی ویروس را مورد مطالعه قرار دادند. درونکشتگاهی.

یافته های مطالعه

نمونه‌ها از افرادی که در مطالعه همگروهی واکسن مستقر COVID-19 (DOVE) واکسن دریافت کردند، جمع‌آوری شد. از این نمونه‌ها، محققان سلول‌های T اختصاصی سنبله و آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده را برای تخمین اثربخشی واکسن در ارزیابی متغیرهای مؤثر بر مطالعه واکسن کووید-۱۹ (EVADE) اندازه‌گیری کردند.

کاهش قابل توجهی خنثی سازی انواع Omicron BA.1 و BA.2 مشاهده شد. کاهش خنثی سازی در سرم افرادی که دو یا سه دوز از واکسن COVID-19 دریافت کرده بودند مشاهده شد. با این حال، پاسخ سلول T نسبتا حفظ شد. این یافته‌ها با کاهش قابل توجه اثربخشی جهانی واکسن، که پس از واکسیناسیون تقویت‌کننده تا حدودی بازسازی شد، مطابقت داشت.

برای تعیین علل فرار ایمنی، محققان خواص ویروسی نوع Omicron را تجزیه و تحلیل کردند درونکشتگاهی. برای این منظور، بر خلاف انواع قبلی، Omicron همجوشی سلول-سلول را القا نکرد.

به طور معمول، همجوشی سلول به سلول به دلیل فعال شدن پروتئین سنبله توسط سرین پروتئاز 2 (TMPRSS2) در غشای سلولی رخ می دهد. با این حال، نوع Omicron از طریق یک مسیر ورودی اندوزومی مستقل از TMPRSS2 وارد سلول ها می شود، که منجر به تغییر حرکت سلولی ویروس می شود.

محققان همچنین آزمایش هایی را با استفاده از پروتئین های سنبله کایمریک انجام دادند و مشاهده کردند که همجوشی سلول-سلول مختل شده توسط تغییرات خاصی در دامنه اتصال گیرنده (RBD) پروتئین سنبله ایجاد می شود. ورود بیشتر آندوزومی با تغییرات در دامنه S2 مرتبط است. این تغییرات عمده در بیولوژی ویروس مسئول گسترش جهانی نوع Omicron و کاهش حدت آن است.

چشم انداز آینده

توالی یابی ژنتیکی توانسته است ویژگی های فرار ایمنی Omicron را به درستی پیش بینی کند. این احتمال وجود دارد که واکسن‌های آینده با استفاده از داده‌های ژنومی در مقیاس بالا، طرح‌های چند ظرفیتی را در خود جای دهند. این طرح‌های چند ظرفیتی تنوع ژنتیکی گونه‌های در حال گردش را در آن زمان ترکیب می‌کنند یا ممکن است در تلاش برای تحریک پاسخ‌ها برای هدف قرار دادن اپی توپ‌های حفاظت‌شده‌تر باشند.

محققان گزارش دادند که داده های توالی یابی تغییر در مکانیسم ورود ویروس را پیش بینی نمی کند. این از طریق چندین مشاهدات آزمایشگاهی کاهش تشکیل سینسیتیا در کشت سلولی استنباط شد.

بیشتر درونکشتگاهی مطالعات برای درک بیشتر مکانیسم های حاکم بر تغییرات در تروپیسم سلولی و شدت بیماری بالینی مورد نیاز است. همانطور که انواع نوترکیب جدید بوجود می آیند، آزمایش با پروتئین های سنبله کایمریک می تواند به ویژه مفید باشد.

تحقیقات آینده می تواند بینش بیشتری در مورد جهش های اصلی در مناطق RBD و S2 پروتئین سنبله و نقش آنها در تعیین ورود سلول و همجوشی سلولی ارائه دهد. با توجه به اینکه تکامل SARS-CoV-2 احتمالاً چالش‌های بیشتری را در آینده به همراه خواهد داشت، چنین مطالعاتی بینش‌های مهمی را در مورد بیماری‌زایی انواع جدید ارائه می‌دهد.



منبع