Инструмент, предназначенный для обнаружения вирусной истории в капле крови, получил обновление в эпоху COVID-19. VirScan, технология, которая может определить, какой из более чем 1000 различных вирусов заразил человека, теперь также может обнаруживать доказательства заражения коронавирусом, включая SARS-CoV-2. В статье, опубликованной в журнале Science, исследователи из Бригама и женской больницы и Гарвардской медицинской школы предлагают кладезь подробностей об ответе антител на SARS-CoV-2 и о том, как этот ответ может отличаться у людей, у которых развивается более серьезное заболевание. случай COVID-19.
"Это может быть самый глубокий серологический анализ любого вируса с точки зрения разрешения," сказал автор-корреспондент Стивен Элледж, Ph.D., профессор генетики им. Грегора Менделя в Brigham and HMS. "Теперь мы знаем гораздо больше об антителах, вырабатываемых в ответ на SARS-CoV-2, и о том, как часто они вырабатываются. Следующий вопрос: что делают эти антитела?? Нам необходимо определить, какие антитела обладают ингибирующей способностью, а какие, если таковые имеются, могут способствовать распространению вируса и действительно помогать ему проникать в иммунные клетки."
В своем анализе Элледж и его коллеги подробно изучили ответы антител на SARS CoV-2, используя VirScan для анализа образцов крови 232 пациентов с COVID-19 и 190 контрольных групп до COVID-19. Команда определила 800 сайтов вируса, которые может распознать иммунная система, известных как эпитопы. Не все эпитопы одинаковы; некоторые могут быть распознаны нейтрализующими антителами, которые могут вызвать ответ, устраняющий инфекцию. Однако, если организм вырабатывает антитела против других эпитопов, он может запустить менее эффективный ответ, что дает вирусу преимущество. В некоторых случаях, включая связанный с ним коронавирус, вызывающий атипичную пневмонию, вирусы могут даже получить пользу от реакции организма на антитела, используя антитела для проникновения в клетки в явлении, известном как антитело-зависимое усиление.
В случае SARS-CoV-2 команда обнаружила диапазон частот антител против различных эпитопов. Многие из них были общедоступными эпитопами – областями, распознаваемыми иммунной системой большого числа пациентов. Один публичный эпитоп распознали 79 процентов пациентов с COVID-19. Другие считаются частными и признаются лишь несколькими или даже одним человеком. Десять эпитопов находились в областях, важных для проникновения вируса, и, вероятно, распознаются нейтрализующими антителами. Команда использовала самые дискриминационные эпитопы для разработки диагностического экспресс-теста.
Результаты исследования эпитопа могут иметь важное значение для вакцин. Если реакция иммунной системы на общественные эпитопы не является защитной или даже дает вирусу преимущество, вакцины должны быть нацелены на другие области вируса, чтобы дать иммунной системе импульс.
Кроме того, команда обнаружила, что у коронавирусов есть несколько консервативных эпитопов, и что иммунная система, вероятно, попытается повторно использовать антитела против них при заражении SARS-CoV-2 – возможное объяснение того, почему так много серологических тестов на COVID- 19 дают ложные срабатывания.
Команда далее проанализировала, где и когда возникали различные реакции антител, и обнаружила, что пациенты с тяжелой формой COVID-19 с большей вероятностью проявят более сильный и широкий ответ против SARS-CoV-2, возможно, потому, что их первоначальный иммунный ответ не смог контролировать инфекцию на ранней стадии. Среди госпитализированных пациентов мужчины вырабатывали больше антител, чем женщины. Исследователи также сравнили вирусные истории госпитализированных и не госпитализированных пациентов с COVID-19 и обнаружили, что госпитализированные пациенты с гораздо большей вероятностью имели ЦМВ и ВПГ-1, два распространенных вируса герпеса. Однако исследователи отмечают, что трудно сделать выводы о причинно-следственной связи, учитывая, что группа не госпитализированных пациентов была моложе и состояла из более высокого процента белых людей и женщин, демографической группы, у которой, как правило, более низкий уровень инфицирования ЦМВ.
Элледж рассматривает свои исследования как ступеньку для определения наиболее эффективных антител и их выявления.
"Наша статья освещает картину ответов антител у пациентов с COVID-19," сказал Элледж. "Затем нам необходимо идентифицировать антитела, которые связывают эти повторно распознаваемые эпитопы, чтобы определить, являются ли они нейтрализующими антителами или антителами, которые могут ухудшить исход болезни. Это может послужить основой для производства улучшенных средств диагностики и вакцин против SARS-CoV-2."