SARS-COV-2如何突变以逃避抗体结合
根据匹兹堡大学医学院的新研究,SARS-COV-2通过选择性地删除其遗传序列的小比例来蒸发免疫应答。
由于这些缺失在编码尖峰蛋白的形状的序列的一部分中发生,因此以前中和抗体不能抓住病毒,研究人员今天报告科学。由于分子“校对器”通常在SARS-CoV-2复制过程中捕捉错误,但对修复缺失是“盲”的,它们就被粘在了变体的遗传物质中。
匹兹堡大学疫苗研究中心主任、该研究的资深作者Paul Duprex博士说:“你不能修复不存在的东西。”“一旦它消失了,它就消失了,如果它在抗体‘看到’的病毒的一个重要部分消失了,那么它就永远消失了。”
自从去年11月这篇论文首次作为预印本提交以来,研究人员就观察到了这种模式的发展,几种不同的担忧在全球迅速蔓延。首次在英国和南非发现的变异有这些序列缺失。
Duprex的研究小组首次在一名免疫功能低下患者的样本中发现了这些中和耐药缺失,该患者感染SARS-CoV-2 74天后最终死于COVID-19。对于病毒和免疫系统来说,这是一段很长的时间来玩“猫捉老鼠”的游戏,并提供了足够的机会来启动共同进化之舞,从而导致这些令人担忧的病毒基因组突变,这种突变正在世界各地发生。
然后,Duprex获奖的领先作者Kevin Mccarthy,Ph.D.,Pitt的分子生物学和分子遗传学助理教授,流感病毒专家 - 一种免疫逃避的硕士 - 看病毒序列中是否存在缺失在这个患者可能是更大趋势的一部分。
麦卡锡和他的同事们仔细研究了SARS-CoV-2序列数据库,这些序列是自该病毒首次传播到人类之后收集到的。
当项目开始时,在2020年夏天,SARS-COV-2被认为是相对稳定的,但麦卡锡仔细审查了数据库,他看到的删除越多,出现了一种模式。删除保持在序列中的相同斑点,病毒可以容忍形状变化的斑点,而不会失去其入侵细胞的能力并制作本身的副本。
麦卡锡最近在皮特疫苗研究中心建立了一个结构病毒学实验室。他说:“进化正在重复它自己。”“通过观察这个模式,我们可以预测。如果这种情况发生了几次,很可能还会再次发生。”
鉴定为具有这些删除的序列中,麦克星是所谓的“U.K.变型” - 或使用其正确名称B.1.1.7。到目前为止,它是2020年10月,B.1.1.7还没有脱落。事实上,它甚至没有名字,但它在数据集中就在那里。这种菌株仍在涌现,没有人知道它会有它的意义。但麦卡锡的分析通过寻找遗传序列中的模式提前捕获了它。
令人欣慰的是,在这位匹兹堡患者身上发现的菌株仍然容易被恢复期血浆中出现的抗体群中和,这表明突变逃逸并不是全部或全部。在设计对抗病毒的工具时,认识到这一点很重要。
“以多种不同的方式追求病毒就是我们如何击败变形器,”Duprex说。“不同抗体的组合,用抗体,不同类型的疫苗组合。如果有危机,我们希望拥有这些备份。”
尽管这篇论文展示了SARS-CoV-2如何可能逃脱现有的疫苗和治疗方法,但目前还不可能确切知道这种情况何时会发生。今天市场上的COVID-19疫苗能否继续提供6个月的高水平保护?一年?五年?
麦卡锡说:“这些删除会在多大程度上损害保护还有待确定。”“在某个时候,我们将不得不开始重新配制疫苗,或至少考虑这个想法。”
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