Три циркулирующих в настоящее время субварианта омикрон SARS-CoV-2, включая два, которые в настоящее время составляют почти 50% зарегистрированных инфекций COVID-19 в США - лучше уклоняются от нейтрализующих антител, вырабатываемых вакциной и инфекцией, чем более ранние варианты омикрон, как показывают новые исследования.
Ученые протестировали нейтрализующие антитела в образцах сыворотки крови вакцинированных или недавно инфицированных медицинских работников против нескольких циркулирующих субвариантов. Три субварианта выделялись своей устойчивостью к иммунному ответу антител: BQ.1, BQ.1.1 и BA.2.75.2.
BQ.1 и BQ.1.1 являются подвариантами вариантов BA.4/5 omicron, которые доминировали в последние несколько месяцев в США, и на каждый из них приходится около четверти текущих инфекций, согласно данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC). BA.2.75.2, мутант варианта BA.2 omicron, оказался лучшим из всех протестированных вариантов по уклонению от нейтрализующих антител, но в настоящее время на его долю приходится лишь очень небольшая часть зарегистрированных заболеваний.
"В целом, субварианты BQ.1 и BQ.1.1 по сравнению с предыдущими вариантами гораздо лучше уклоняются от реакции антител, опосредованной бустером - титры нейтрализующих антител явно гораздо ниже. И эти два варианта становятся доминирующими", - сказал Шан-Лу Лю, старший автор исследования и профессор вирусологии на факультете ветеринарных бионаук в Университете штата Огайо.
"Важно помнить, путешествуя и собираясь на праздники, что варианты SARS-CoV-2 продолжают развиваться", - говорит Лю, также профессор кафедры микробных инфекций и иммунитета. "Если вы были привиты первой вакциной более шести месяцев назад, вам стоит подумать о повторной вакцинации, потому что уровень антител, полученных от одной вакцинации, сейчас, вероятно, слишком низок, чтобы обеспечить защиту".
Лаборатория Лю ранее показала, что бустерная прививка COVID-19 обеспечивает сильную и широкую защиту антител против ряда вариантов сублинии омикрон, и что вторая бустерная прививка восстанавливает снижающееся количество антител до защитного уровня.
Для настоящего исследования образцы сыворотки были взяты у медицинских работников, получивших две дозы мРНК-вакцины и одну бустерную прививку, а также инфицированных во время ранней или поздней волны омикрон.
Результаты показали примерно 20-кратное снижение уровня вырабатываемых вакциной и одним бустером антител, способных нейтрализовать BQ.1 и BQ.1.1, по сравнению с нейтрализующими антителами против исходного, или родительского, вируса SARS-CoV-2. Аналогично, уровни нейтрализующих антител, или титры, образующихся при заражении во время волны омикрон BA.1, были значительно ниже против субвариантов BQ, чем против родительского вируса, а титры антител против субвариантов BQ, образующихся при заражении во время волны BA.4/5, не достигли уровня обнаружения.
"Наши результаты показывают, что нельзя рассчитывать на то, что иммунитет к естественной инфекции защитит от циркулирующих в настоящее время субвариантов омикрон", - сказал Лю, который также является заместителем директора Центра по изучению ретровирусов штата Огайо и содиректором программы "Вирусы и новые патогены" в Институте инфекционных заболеваний штата Огайо.
Лю и его коллеги провели исследования в клеточных культурах, используя псевдовирусы - неинфекционное вирусное ядро, окруженное различными белками-шипами SARS-CoV-2 на поверхности, структурированными в соответствии с известными вариантами. Метод, используемый для обнаружения нейтрализующих антител в образцах крови, учитывает различный уровень антител, вырабатываемых у отдельных людей.
В этом исследовании сотрудник и соавтор Кай Сюй из штата Огайо создал структурные модели отдельных аминокислот, измененных новейшими мутациями в белке шипа, определив несколько ключевых молекул, которые субварианты перестроили таким образом, чтобы они могли блокировать связывание антител с вирусными частицами. Это моделирование показало, что одна из этих аминокислот, называемая N460K, также позволяет частицам BQ.1 и BQ.1.1 более эффективно проникать в клетки хозяина и заставлять клетки хозяина сливаться вместе, что является одним из этапов вирусной инфекции, который может усилить патогенез - что способствует началу заболевания, прогрессированию до более тяжелых симптомов и передаваемости болезни.
"С моей точки зрения, это повод для беспокойства, поскольку первоначальный вариант омикрон был не очень патогенным - он вообще не вызывал значительного слияния клеток", - сказал Лю. "Но теперь мы видим тенденцию к увеличению слияния клеток у этих новых субвариантов, и эта тенденция ставит вирус в более выгодное положение для инфекции и патогенеза".
По словам Лю, исследования других лабораторий по выработке нейтрализующих антител в бивалентном бустере позволяют предположить, что обновленный бустер обеспечит защиту от новых субвариантов омикрон.
Однако Лю представил для публикации статью о другом подварианте под названием XBB, рекомбинантном варианте, созданном путем обмена генетическим материалом между двумя подвариантами BA.2 omicron, который демонстрирует, по его словам, "необычайную" устойчивость к нейтрализующим антителам, вырабатываемым при вакцинации и предыдущей инфекции.
"Этот вирус может делать неожиданные вещи", - сказал он. "Мы все еще должны хорошо вести наблюдение и следить за появляющимися вариантами, вызывающими беспокойство".