Омикрон имеет 37 мутаций в шиповом белке, который вирус использует для вторжения в клетки человека. В сравнении с другими вариантами SARS-CoV-2 это – необычно большое количество мутаций, которое частично может объяснить, почему омикрон так быстро распространяться и заражает тех, кто был вакцинирован или уже переболел COVID-19.
Международная команда ученых взялась выяснить, как именно эта совокупность мутаций в белке шипа Омикрона повлияла на его способность связываться с клетками человека и уклоняться от ответов иммунной системы. Чтобы оценить эффект этих мутаций, исследователи создали неработающий, неразмножающийся вирус, называемый псевдовирусом, который производит на своей поверхности шиповые белки, как это делают коронавирусы. Затем они создали псевдовирусы, отвечающие ранним вариантам вируса, а также псевдовирусы с омикронными мутациями в белке шипа.
В ходе экспериментов с этими моделями ученые сделали несколько важных открытий:
- Белок шипа Омикрона способен связываться с клетками человека в 2,4 раза лучше, чем белок шипа, обнаруженный в вирусе, изолированном в самом начале пандемии. Это — небольшое увеличение, однако оно может быть связано с более высокой трансмиссивностью и инфекционностью.
- Омикрон способен эффективно связываться с рецепторами ангиотензинпревращающего фермента-2 (AПФ2) не только человека, но и мыши. Таким образом, этот вариант мог «играть в пинг-понг» между людьми и другими млекопитающими, что и привело к большому количеству мутаций.
Сегодня ученые выдвигают две основные версии появления Омикрона. Большое количество мутаций могло накопиться либо во время продолжительной инфекции у человека с ослабленной иммунной системой, либо в результате перехода вируса от человека к какому-то виду животных и обратно.
Исследователи также внимательно изучили защиту от Омикрона, которой располагают люди, которые уже переболели и (или) были вакцинированы. Оказалось, что:
- Антитела людей, которые были инфицированы более ранними штаммами, и тех, кто получил одну из шести наиболее часто используемых вакцин, имели пониженную способность блокировать инфекцию.
- Антитела тех, кто получил вакцины Sputnik V или Sinopharm, а также однократную дозу Johnson & Johnson, практически не имели способности блокировать или «нейтрализовать» проникновение Омикрона в клетки.
- Антитела людей, получивших две дозы вакцин Moderna, Pfizer / BioNTech и AstraZeneca, сохранили некоторую нейтрализующую активность, хотя в сравнении с другими вариантами, перед лицом Омикрона она снизились в 20-40 раз.
- Антитела людей, которые были инфицированы, выздоровели и затем получили две дозы вакцины, также имели пониженную активность, но снижение было меньше – всего в 5 раз. Это свидетельствует о том, что вакцинация после заражения полезна.
- Антитела тех, кто получил ревакцинацию с третьей дозой мРНК-вакцин, произведенных Moderna и Pfizer / BioNTech, показали только 4-кратное снижение нейтрализующей активности.
Наконец, ученые протестировали большую панель антител, которые были созданы против более ранних версий вируса, и определили четыре класса антител, которые сохранили свою способность нейтрализовать омикрон. Члены каждого из этих классов нацелены на одну из четырех конкретных областей белка-шипа, присутствующего не только в вариантах SARS-CoV-2, но и в группе родственных коронавирусов, называемых сарбековирусами. Эти участки на белке могут сохраняться, потому что они играют важную функцию, которую белок потерял бы, если бы они мутировали. Такие участки называются «законсервированными».
Это открытие и стало основным результатом исследования международной команды ученых, ведь идентифицируя мишени этих «широко нейтрализующих» антител на белке шипа, можно будет разработать вакцины и методы лечения антителами, которые будут эффективны не только против Омикрона, но и против других вариантов, которые могут появиться в будущем. Сосредоточив внимание на антителах, которые нацелены на законсервированные участки белка-шипа, можно преодолеть непрерывную эволюцию вируса и, наконец, победить пандемию.
Читайте также: Исследование: Омикрон имеет самый короткий инкубационный период из всех вариантов SARS-CoV-19
Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE
Elisabetta Cameroni et al, Broadly neutralizing antibodies overcome SARS-CoV-2 Omicron antigenic shift, Nature (2021). DOI: 10.1038/d41586-021-03825-4
