Два исследования, опубликованные в журнале с открытым доступом PLOS Pathogens, предоставляют новые доказательства, подтверждающие важную роль иммунной системы в формировании эволюции SARS-CoV-2, вируса, вызывающего COVID-19. Эти результаты — и новая технология, лежащая в их основе — улучшают понимание того, как возникают новые штаммы SARS-CoV-2, что может помочь направлять усилия по лечению и вакцинации.
В первом исследовании Рэйчел Эгиа из Центра исследования рака Фреда Хатчинсона в Сиэтле, штат Вашингтон, и ее коллеги стремились лучше понять SARS-CoV-2, исследуя тесно связанный вирус, который широко распространялся в течение гораздо более длительного периода времени: распространенный — вирус простуды 229E.
229E и SARS-CoV-2 относятся к семейству коронавирусов, которое содержит «спайковый белок», который позволяет инфицировать клетки человека. У человека, инфицированного 229E, развивается иммунный ответ против спайкового белка, который защищает его от повторного заражения, но только на несколько лет. Неясно, происходит ли реинфекция из-за того, что иммунный ответ прекращается, или из-за того, что 229E эволюционирует, чтобы избежать этого.
Эгиа и его коллеги обратились к этому вопросу, протестировав активность образцов сыворотки, собранных у пациентов в 1980–1990-х годах, в отношении белков-шипов как из старых штаммов 229E, так и штаммов, появившихся позже. Они обнаружили, что старые белки-шипы уязвимы для более старых сывороток. Однако современные белки-шипы смогли ускользнуть от более старых сывороток, оставаясь при этом уязвимыми для сывороток современных пациентов.
Этот анализ предполагает, что современные штаммы 229E накопили мутации белка спайков, которые позволяют им уклоняться от более старых сывороток. Эти результаты повышают вероятность того, что SARS-CoV-2 и другие коронавирусы могут претерпеть аналогичную эволюцию и что вакцины COVID-19 могут потребовать периодических обновлений, чтобы оставаться эффективными против новых штаммов.
Авторы добавляют: «Коронавирус простуды человека эволюционирует в течение нескольких лет или десятилетий, чтобы разрушить нейтрализацию поликлональных сывороточных антител человека. Эта работа предполагает, что коронавирусы человека претерпевают значительную антигенную эволюцию, которая может способствовать возможным повторным инфекциям».
Для второго исследования Сон Хи Ко из Национального института аллергии и инфекционных заболеваний в Бетесде, штат Мэриленд, и его коллеги разработали новую технологию генетического секвенирования шипового белка SARS-CoV-2 , позволяющую обнаруживать несколько штаммов SARS-CoV-2. которые могут присутствовать одновременно у одного инфицированного пациента.