Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων εντόπισε αντισώματα που εξουδετερώνουν το όμικρον και άλλες παραλλαγές του SARS-CoV-2. Αυτά τα αντισώματα στοχεύουν περιοχές της πρωτεΐνης ακίδας του ιού που παραμένουν ουσιαστικά αμετάβλητες καθώς οι ιοί μεταλλάσσονται.
Με τον εντοπισμό των στόχων αυτών των «ευρείας εξουδετέρωσης» αντισωμάτων στην πρωτεΐνη ακίδας, μπορεί να είναι δυνατός ο σχεδιασμός εμβολίων και θεραπειών αντισωμάτων που θα είναι αποτελεσματικές όχι μόνο έναντι της παραλλαγής όμικρον αλλά και άλλων παραλλαγών που μπορεί να εμφανιστούν στο μέλλον, είπε ο David Veesler. ερευνητής στο Ιατρικό Ινστιτούτο Howard Hughes και αναπληρωτής καθηγητής βιοχημείας στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον στο Σιάτλ.
«Αυτό το εύρημα μας λέει ότι εστιάζοντας σε αντισώματα που στοχεύουν αυτές τις εξαιρετικά διατηρημένες θέσεις στην πρωτεΐνη ακίδας, υπάρχει τρόπος να ξεπεραστεί η συνεχής εξέλιξη του ιού», είπε ο Veesler.
Ο Veesler ηγήθηκε του ερευνητικού έργου με τον Davide Corti της Humabs Biomed SA, Vir Biotechnology, στην Ελβετία. Τα ευρήματα της μελέτης δημοσιεύτηκαν στις 23 Δεκεμβρίου στο περιοδικό Nature. Οι κύριοι συγγραφείς της μελέτης ήταν η Elisabetta Cameroni και ο Christian Saliba (Humabs), ο John E. Bowen (UW Biochemistry) και η Laura Rosen (Vir).
Η παραλλαγή Omicron έχει 37 μεταλλάξεις στην πρωτεΐνη ακίδας, την οποία χρησιμοποιεί για να κολλήσει και να εισβάλει στα κύτταρα. Αυτός είναι ένας ασυνήθιστα υψηλός αριθμός μεταλλάξεων. Θεωρείται ότι αυτές οι αλλαγές εξηγούν εν μέρει γιατί η παραλλαγή μπόρεσε να εξαπλωθεί τόσο γρήγορα, να μολύνει άτομα που έχουν εμβολιαστεί και να μολύνει εκ νέου όσους έχουν μολυνθεί στο παρελθόν.
«Οι κύριες ερωτήσεις που προσπαθούσαμε να απαντήσουμε ήταν: πώς αυτός ο αστερισμός μεταλλάξεων στην πρωτεΐνη ακίδας της παραλλαγής όμικρον επηρέασε την ικανότητά της να συνδέεται με τα κύτταρα και να αποφεύγει τις αποκρίσεις αντισωμάτων του ανοσοποιητικού συστήματος», είπε ο Veesler.
Ο Veesler και οι συνεργάτες του εικάζουν ότι ο μεγάλος αριθμός μεταλλάξεων του omicron μπορεί να έχει συσσωρευτεί κατά τη διάρκεια μιας παρατεταμένης μόλυνσης σε κάποιον με εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα ή από τον ιό που μεταπηδά από τον άνθρωπο σε ένα ζωικό είδος και πάλι πίσω.
Για να εκτιμήσουν την επίδραση αυτών των μεταλλάξεων, οι ερευνητές κατασκεύασαν έναν ιό με αναπηρία, που δεν αναδιπλασιάζεται, που ονομάζεται ψευδοϊός, για να παράγει πρωτεΐνες ακίδας στην επιφάνειά του, όπως κάνουν οι κοροναϊοί. Στη συνέχεια δημιούργησαν ψευδοϊούς που είχαν πρωτεΐνες ακίδας με μεταλλάξεις όμικρον και αυτές που βρέθηκαν στις παλαιότερες παραλλαγές που εντοπίστηκαν στην πανδημία.
Οι ερευνητές αρχικά έψαξαν να δουν πόσο καλά οι διαφορετικές εκδόσεις της πρωτεΐνης ακίδας ήταν σε θέση να συνδεθούν με πρωτεΐνη στην επιφάνεια των κυττάρων, την οποία χρησιμοποιεί ο ιός για να κολλήσει και να εισέλθει στο κύτταρο. Αυτή η πρωτεΐνη ονομάζεται υποδοχέας του μετατρεπτικού ενζύμου 2 (ACE2) της αγγειοτενσίνης.
Βρήκαν ότι η πρωτεΐνη ακίδας παραλλαγής όμικρον ήταν σε θέση να δεσμεύεται 2,4 φορές καλύτερα από την πρωτεΐνη ακίδας που βρέθηκε στον ιό που απομονώθηκε στην αρχή της πανδημίας. «Αυτή δεν είναι τεράστια αύξηση», σημείωσε ο Veesler, «αλλά στο ξέσπασμα του SARS το 2002-2003, μεταλλάξεις στην πρωτεΐνη ακίδας που αύξησαν τη συγγένεια συνδέθηκαν με υψηλότερη μεταδοτικότητα και μολυσματικότητα». Βρήκαν επίσης ότι η έκδοση του όμικρον ήταν σε θέση να δεσμεύεται αποτελεσματικά στους υποδοχείς ACE2 του ποντικιού, υποδηλώνοντας ότι το όμικρον μπορεί να είναι σε θέση να κάνει «πινγκ-πονγκ» μεταξύ ανθρώπων και άλλων θηλαστικών.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές εξέτασαν πόσο καλά προστατεύουν τα αντισώματα έναντι προηγούμενων απομονώσεων του ιού έναντι της παραλλαγής όμικρον. Το έκαναν αυτό χρησιμοποιώντας αντισώματα από ασθενείς που είχαν προηγουμένως μολυνθεί με προηγούμενες εκδόσεις του ιού, είχαν εμβολιαστεί κατά προηγούμενων στελεχών του ιού ή είχαν μολυνθεί και στη συνέχεια εμβολιαστεί.
Διαπίστωσαν ότι τα αντισώματα από άτομα που είχαν μολυνθεί από προηγούμενα στελέχη και από αυτά που είχαν λάβει ένα από τα έξι πιο χρησιμοποιούμενα εμβόλια που είναι διαθέσιμα αυτήν τη στιγμή είχαν όλα μειωμένη ικανότητα να μπλοκάρουν τη μόλυνση.
Τα αντισώματα από άτομα που είχαν μολυνθεί προηγουμένως και από αυτά που είχαν λάβει τα εμβόλια Sputnik V ή Sinopharm καθώς και μία δόση Johnson & Johnson είχαν μικρή ή καθόλου ικανότητα να εμποδίσουν - ή να «εξουδετερώσουν» - την είσοδο της παραλλαγής όμικρον στα κύτταρα. Τα αντισώματα από άτομα που είχαν λάβει δύο δόσεις των εμβολίων Moderna, Pfizer/BioNTech και AstraZeneca διατήρησαν κάποια εξουδετερωτική δράση, αν και μειωμένη κατά 20 έως 40 φορές, πολύ περισσότερο από οποιαδήποτε άλλη παραλλαγή.
Τα αντισώματα από άτομα που είχαν μολυνθεί, αναρρώσει και στη συνέχεια είχαν δύο δόσεις εμβολίου είχαν επίσης μειωμένη δραστηριότητα, αλλά η μείωση ήταν μικρότερη, περίπου πενταπλάσια, αποδεικνύοντας ξεκάθαρα ότι ο εμβολιασμός μετά τη μόλυνση είναι χρήσιμος.
Τα αντισώματα από άτομα, σε αυτήν την περίπτωση μια ομάδα ασθενών που υποβάλλονται σε νεφρική αιμοκάθαρση, που είχαν λάβει αναμνηστική δόση με μια τρίτη δόση των εμβολίων mRNA που παράγονται από τη Moderna και την Pfizer/BioNTech, εμφάνισαν μόνο τετραπλάσια μείωση της εξουδετερωτικής δραστηριότητας. "Αυτό δείχνει ότι μια τρίτη δόση είναι πραγματικά πολύ χρήσιμη κατά του omicron", είπε ο Veesler.
Όλες οι θεραπείες αντισωμάτων εκτός από μία που επί του παρόντος έχουν εγκριθεί ή εγκριθεί για χρήση με ασθενείς που εκτέθηκαν στον ιό, δεν είχαν ή είχαν σημαντικά μειωμένη δραστηριότητα έναντι του omicron στο εργαστήριο. Η εξαίρεση ήταν ένα αντίσωμα που ονομάζεται sotrovimab, το οποίο είχε δύο έως τρεις φορές μείωση της εξουδετερωτικής δραστηριότητας, διαπιστώνει η μελέτη.
Αλλά όταν δοκίμασαν ένα μεγαλύτερο πάνελ αντισωμάτων που έχουν δημιουργηθεί έναντι προηγούμενων εκδόσεων του ιού, οι ερευνητές εντόπισαν τέσσερις κατηγορίες αντισωμάτων που διατήρησαν την ικανότητά τους να εξουδετερώνουν το όμικρον. Τα μέλη καθεμιάς από αυτές τις κατηγορίες στοχεύουν σε μία από τις τέσσερις συγκεκριμένες περιοχές της πρωτεΐνης ακίδας που υπάρχει όχι μόνο σε παραλλαγές SARS-CoV-2 αλλά και σε μια ομάδα σχετικών κοροναϊών, που ονομάζονται sarbecoviruses. Αυτές οι θέσεις στην πρωτεΐνη μπορεί να επιμείνουν επειδή παίζουν μια βασική λειτουργία που η πρωτεΐνη θα έχανε εάν μεταλλάσσονταν. Τέτοιες περιοχές ονομάζονται «διατηρημένες».
Το εύρημα ότι τα αντισώματα μπορούν να εξουδετερωθούν μέσω της αναγνώρισης διατηρημένων περιοχών σε τόσες πολλές διαφορετικές παραλλαγές του ιού υποδηλώνει ότι ο σχεδιασμός εμβολίων και θεραπειών αντισωμάτων που στοχεύουν αυτές τις περιοχές θα μπορούσε να είναι αποτελεσματικός ενάντια σε ένα ευρύ φάσμα παραλλαγών που αναδύονται μέσω μετάλλαξης, είπε ο Veesler.
