Het spike-eiwit van SARS-CoV-2-variant A.30 is sterk gemuteerd en ontwijkt vaccin-geïnduceerde antilichamen met hoge efficiëntie

Geen leuk bericht voor de gevacineerden! De COVID-19-pandemie, veroorzaakt door SARS-CoV-2, woedt nog steeds voort in veel landen en zet gezondheidssystemen en economieën onder druk. Vaccins beschermen tegen ernstige ziekten en overlijden en worden als essentieel beschouwd voor het beëindigen van de pandemie.

COVID-19-vaccins (en SARS-CoV-2-infectie) wekken antilichamen op die gericht zijn tegen het virale spike (S)-eiwit en neutraliseren het virus. De opkomst van SARS-CoV-2-varianten met S-eiwitmutaties die resistentie tegen neutralisatie verlenen, kan echter de werkzaamheid van het vaccin in gevaar brengen [ 1]. Bovendien kunnen opkomende virale varianten met verbeterde overdraagbaarheid, waarschijnlijk als gevolg van veranderde virus-gastheercel-interacties, zich snel wereldwijd verspreiden. Daarom is het belangrijk om te onderzoeken of opkomende SARS-CoV-2-varianten veranderde gastheercelinteracties en resistentie tegen door antilichamen gemedieerde neutralisatie vertonen.

We onderzochten gastheercelinvoer en antilichaam-gemedieerde neutralisatie van de variant A.30 (ook wel A.VOI.V2) genoemd, die in het voorjaar van 2021 werd gedetecteerd bij verschillende patiënten in Angola en Zweden en waarschijnlijk zijn oorsprong vond in Tanzania [ 2 ]. Ter vergelijking hebben we de varianten Beta (B.1.351) en Eta (B.1.525) geanalyseerd. Deze twee varianten werden voor het eerst gedetecteerd in Afrika en de bèta-variant, die wordt beschouwd als een zorgwekkende variant (VOC), vertoont het hoogste niveau van neutralisatieresistentie onder SARS-CoV-2 VOC's [ 3 , 4 ]. Vergeleken met het S-eiwit van SARS-CoV-2 B.1, dat in de vroege fase van de pandemie circuleerde, bevat het S-eiwit van de A.30-variant 10 aminozuursubstituties en vijf deleties (figuur  1a en aanvullende informatie, Afb. S1a ). Alle deleties samen met vier substituties worden gevonden in het N-terminale domein van de oppervlakte-eenheid S1, die een antigene supersite herbergt die het doelwit is van de meeste neutraliserende antilichamen die niet gericht zijn tegen het receptorbindende domein (RBD) [ 5 ]. Bovendien bevinden zich drie mutaties in de RBD, die bindt aan de cellulaire receptor ACE2 en het belangrijkste doelwit vormt van neutraliserende antilichamen (Fig.  la ). Twee van deze mutaties, T478R en E484K, bevinden zich dicht bij de ACE2-bindingsplaats (aanvullende informatie, Fig.  S1a), en van E484K is bekend dat het de gevoeligheid voor door antilichamen gemedieerde neutralisatie vermindert. Ten slotte bevinden twee mutaties zich dicht bij de S1 / S2-splitsingsplaats en wordt één mutatie gevonden in de transmembraaneenheid S2, die de fusie van de virale envelop met celmembranen vergemakkelijkt (Fig.  la ).

SARS-CoV-2 A.30 komt bepaalde cellijnen binnen met verhoogde efficiëntie en ontwijkt door antilichamen gemedieerde neutralisatie. een schematisch overzicht en domeinorganisatie van de bestudeerde SARS-CoV-2 S-eiwitten. Afkortingen: RBD, receptorbindend domein; TD, transmembraandomein. BPseudogetypeerde deeltjes die de aangegeven S-eiwitten dragen, werden op verschillende cellijnen geënt en de transductie-efficiëntie werd gekwantificeerd door de door virus gecodeerde luciferase-activiteit in cellysaten 16-18 uur na inoculatie te meten. Gepresenteerd zijn de gemiddelde (gemiddelde) gegevens van zes tot twaalf biologische replica's (elk uitgevoerd met technische viervoud) waarvoor transductie was genormaliseerd tegen SARS-CoV-2 S B.1 (= 1). Foutbalken geven de standaardfout van het gemiddelde (SEM) aan. De statistische significantie van verschillen tussen B.1 en A.30, B.1.525 of B.1.351 werd geanalyseerd met een tweezijdige Student's t-test met Welch-correctie ( p  > 0,05, niet significant [ns]; p  ≤ 0,05, * ; p  ≤ 0,01, **;  p ≤ 0,001, ***). Zie ook Aanvullende informatie, Fig.  S1b . c Neutralisatie van SARS-CoV-2 B.1, A.30, B.1.525 en B.1.351 door monoklonale antilichamen die worden gebruikt voor COVID-19-therapie of een niet-gerelateerd controle-antilichaam (aanvullende informatie, Fig.  S1d). Pseudogetypeerde deeltjes werden gedurende 30 minuten bij 37 ° C geïncubeerd in aanwezigheid van toenemende concentraties (0,00002, 0,0002, 0,002, 0,02, 0,2, 2 µg/ml) van de aangegeven monoklonale antilichamen of een niet-verwant controle-antilichaam voordat ze op Vero-cellen werden geïnoculeerd. De infectie-efficiëntie werd gekwantificeerd door de door virus gecodeerde luciferase-activiteit in cellysaten 16-18 uur na inoculatie te meten. Gepresenteerd zijn gemiddelde (gemiddelde) gegevens van een enkele biologische replica (uitgevoerd met technische viervoud) waarvoor infectie werd genormaliseerd tegen monsters die geen antilichaam bevatten (= 0% remming). De gegevens werden bevestigd in een afzonderlijk onafhankelijk experiment. Foutbalken geven de standaarddeviatie aan. NSNeutralisatie van SARS-CoV-2 B.1, A.30, B.1.525 en B.1.351 door antilichamen in herstellend plasma. Pseudogetypeerde deeltjes met de aangegeven S-eiwitten werden gedurende 30 minuten geïncubeerd in de aanwezigheid van verschillende verdunningen van herstellend plasma ( n = 9). Infectie-efficiëntie werd bepaald zoals beschreven voor Fig. 1b en gebruikt om de plasmaverdunningsfactor te berekenen die leidde tot een 50% reductie in door S-eiwit aangedreven celinvoer (neutraliserende titer 50, NT50). Gegevens van in totaal negen herstellende plasmamonsters worden gepresenteerd (zwarte lijnen en numerieke waarden geven de mediane NT50 aan). Bovendien werd voor elk plasma de voudige reductie in NT50 tussen SARS-CoV-2 B.1 (ingesteld als 1) en de aangegeven varianten berekend (grijze balken geven de mediaan aan). De statistische significantie van verschillen tussen de aangegeven groepen werd geanalyseerd met een tweezijdige Mann-Whitney-test met een betrouwbaarheidsniveau van 95% ( p  > 0,05, ns; p  0,05, *; p  0,01, **;  p  0,001, ***). eHet experiment werd uitgevoerd zoals beschreven in Panel d, maar serum van ChAdOx1 nCoV-19/ChAdOx1 nCoV-19 (AZ/AZ; n  = 23), BNT162b2/BNT162b2 (BNT/BNT; n  = 12) of ChAdOx1 nCoV-19/ BNT162b2 (AZ/BNT; n  = 6)-gevaccineerde individuen werden onderzocht. Getallen in de staafdiagrammen "B.1 vs. A.30" en "B.1 vs. B.1.525" geven het aantal overlappende gegevenspunten (punten) aan

Voor de analyse van het binnendringen van virussen in cellen en de remming ervan door antilichamen, gebruikten we rhabdvirale pseudotypes met het SARS-CoV-2 S-eiwit, een adequaat model voor het bestuderen van SARS-CoV-2-invoer en neutralisatie [ 6 ]. Als doelwit gebruikten we de cellijnen Vero en 293T (beide van nieren), Huh-7 (lever), A549 (long), Calu-3 (long) en Caco-2 (colon). B.1 ging alle cellijnen efficiënt binnen en de invoerefficiëntie van B.1.525 was vergelijkbaar (Fig.  1b en Aanvullende informatie , Fig.  S1b ). De opname van B.1.351 in verschillende cellijnen was licht maar significant toegenomen, en dit fenotype was bijzonder robuust voor Calu-3-longcellen, in overeenstemming met de gepubliceerde resultaten [ 3]. Ten slotte vertoonde A.30 een duidelijk verhoogde efficiëntie met betrekking tot toegang tot Vero-, 293 T-, Huh-7- en A549-cellen in vergelijking met B.1, hoewel de toegang tot Calu-3- en Caco-2-cellen niet werd vergroot (figuur  1b ). Testen van monoklonale antilichamen gericht tegen het S-eiwit en gebruikt voor COVID-19-therapie onthulden dat B.1.351 resistent was tegen zowel bamlanivimab als etesevimab, zoals verwacht [ 3 ] en dat B.1.525 resistent was tegen bamlanivimab (Fig.  1c ). A.30 was ook bamlanivimab-resistent maar vatbaar voor remming door een cocktail van bamlanivimab en etesevimab (Fig.  1c ). Bovendien vertoonde B.1.351, zoals verwacht, een duidelijk verminderde neutralisatie door antilichamen die na infectie werden geïnduceerd; [ 3] neutralisatie-ontduiking door A.30 en B.1.525 was enigszins (A.30) tot matig (B.1.525) minder efficiënt (Fig.  1d en Aanvullende informatie, Fig.  S2 ). Omgekeerd was A.30 resistenter tegen neutralisatie door antilichamen die werden geïnduceerd na homologe ChAdOx1 nCoV-19 (Vaxzevria) of BNT162b2 (Comirnaty) vaccinatie in vergelijking met B.1.351, maar de neutralisatiegevoeligheid van B.1.525 was ongeveer in hetzelfde bereik als die van B.1.351 (Fig.  1e en aanvullende informatie, Fig.  S2  en Tabel S1 ). Ten slotte vertoonden alle geteste varianten een verminderde en vergelijkbare ontwijking van antilichamen geïnduceerd door heterologe ChAdOx1 nCoV-19/BNT162b2-vaccinatie, in overeenstemming met de bevindingen gepubliceerd voor de Delta (B.1.617.2)-variant [7 ].

Samenvattend, A.30 vertoont een cellijnvoorkeur die niet wordt waargenomen voor andere virale varianten en ontwijkt efficiënt neutralisatie door antilichamen die worden opgewekt door ChAdOx1 nCoV-19 of BNT162b2-vaccinatie. Het binnenkomen van SARS-CoV-2 in cellijnen hangt af van S-eiwitactivering door de cellulaire proteasen cathepsine L of TMPRSS2 [ 8 ], en activering door de laatste zou de virale verspreiding in de longen ondersteunen. Daarom is het opmerkelijk dat verbeterde A.30-invoer werd waargenomen voor cellijnen met cathepsine L (Vero, 293 T, Huh-7, A549-cellen) - maar niet TMPRSS2 (Calu-3, Caco-2)-afhankelijke invoer [ 8 ]. Men zou dus kunnen speculeren dat A.30 cathepsine L zou kunnen gebruiken met verhoogde efficiëntie en een lichte (maar niet statistisch significante) resistentie van A.30 tegen de cathepsine L-remmer MDL 28170 ondersteunt deze mogelijkheid (Aanvullende informatie , Fig.  S1c ). Met name robuuste toegang tot cellijnen werd gecombineerd met hoge resistentie tegen antilichamen die werden geïnduceerd na vaccinatie tegen ChAdOx1 nCoV-19 of BNT162b. De neutralisatieresistentie overtrof die van de Beta (B.1.351) variant, die duidelijk neutralisatieresistent is in celcultuur en, in vergelijking met de Alpha (B.1.1.7) variant, minder goed wordt geremd door het ChAdOx1 nCoV-19 vaccin [ 9 ].

Desalniettemin was heterologe ChAdOx1 nCoV-19/BNT162b2-vaccinatie, waarvan eerder was aangetoond dat het de neutraliserende antilichaamresponsen tegen VOS versterkt, vergeleken met overeenkomstige homologe vaccinaties [ 7 , 10], biedt mogelijk robuuste bescherming tegen de A.30-variant. Gezamenlijk suggereren onze resultaten dat de SARS-CoV-2-variant A.30 de controle door vaccin-geïnduceerde antilichamen kan ontwijken en een verhoogd vermogen zou kunnen vertonen om cellen op een cathepsine L-afhankelijke manier binnen te gaan, wat met name zou kunnen helpen bij de extrapulmonale verspreiding. Als gevolg hiervan rechtvaardigt de potentiële verspreiding van de A.30-variant nauwlettend toezicht en snelle uitvoering van tegenmaatregelen.

Referenties

COV-Lineages.org. Afstamming A.30, https://cov-lineages.org/lineage.html?lineage=A.30 (2021).

Link: https://www.nature.com/articles/s41423-021-00779-5

Nog even dit: mijn columns zijn altijd gratis te lezen. Wil je me steunen (dank je wel!), dan kan hier– te gek!
Link: Klik link: https://www.whydonate.nl/fundraising/httpssoldaatvandewaarheidactieforumcom/nl

Ik wil graag dit werk door zetten maar het web onderhoud het kost het elk jaar weer meer.
En Hugo zal me niet steunen dus ik krijg geen ondersteuning voor het vertellen van de waarheid!

Zo kan ik nieuws blijven verspreiden.

Hielke Roos