การกลายพันธุ์ของ P681 ในโปรตีนขัดขวาง SARS-CoV-2 เป็นตัวกำหนดความสามารถในการหลอมละลาย

ในการศึกษาล่าสุดที่โพสต์ไปที่ bioRxiv* เซิร์ฟเวอร์การพิมพ์ล่วงหน้า นักวิจัยประเมินความสำคัญของสารตกค้าง P681 ภายในไซต์ความแตกแยก furin (FCS) ของโปรตีนขัดขวางทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรง coronavirus 2 (SARS-CoV-2) ขัดขวาง (S) ในการพิจารณาความสามารถในการหลอมละลายและความสามารถในการสร้างซิงค์ของ SARS- สายพันธุ์ CoV-2

การศึกษา: การกลายพันธุ์ของ P681 ภายในรูปแบบโพลิเบสิกของสไปค์กำหนดฟิวโซเจนิตี้และการเกิดซิคซิเทียของสายพันธุ์ SARS CoV-2  เครดิตภาพ: Lightspring/Shutterstock
การศึกษา: การกลายพันธุ์ของ P681 ภายในรูปแบบโพลิเบสิกของสไปค์กำหนดฟิวโซเจนิตี้และการเกิดซิคซิเทียของสายพันธุ์ SARS CoV-2 เครดิตภาพ: Lightspring/Shutterstock

นักวิจัยยังได้ประเมินการวางตัวเป็นกลางของสายพันธุ์ SARS-CoV-2 ด้วยวัคซีน BNT162b2 messenger ribonucleic acid (mRNA) ของ Pfizer ขนาดที่สาม สายพันธุ์ SARS-CoV-2 ที่ประเมินคือสายพันธุ์ Wuhan-Hu, Delta, Omicron และ Omicron BA.2

พื้นหลัง

การเกิดขึ้นของตัวแปร Omicron ของ SARS-CoV-2 ได้สร้างความท้าทายระดับโลกในการควบคุมการแพร่ระบาดของโรค coronavirus 2019 (COVID-19) วัคซีน mRNA เช่น BNT162b2 ได้รับการพัฒนาโดยใช้โปรตีน S ของสายพันธุ์ Wuhan-Hu ดั้งเดิม ดังนั้นประสิทธิภาพในการต่อต้าน SARS-CoV-2 จึงเป็นที่น่าสงสัย

จากการศึกษารายงานการก่อตัวของซินซิเทียมเป็นจุดเด่นของไวรัสหลายชนิดรวมถึง SARS-CoV-2 ซึ่งบุกรุกโฮสต์โดยปฏิสัมพันธ์ของ SARS-CoV-2 S กับเอนไซม์ที่ทำให้เกิด angiotensin-converting (hACE2) Syncytia อำนวยความสะดวกในการจำลองแบบของไวรัส การแพร่กระจาย และการหลบหนีของภูมิคุ้มกันจากการตอบสนองการทำให้เป็นกลางของโฮสต์ การสร้างซินซิเทียและการรวมตัวของเซลล์ในเนื้อเยื่อปอดของผู้ป่วยที่ติดเชื้อ SARS-CoV-2-positive มีความสัมพันธ์กับอาการทางคลินิกและความรุนแรงของ COVID-19

ดังนั้น การระบุลักษณะการกลายพันธุ์หรือเรซิดิวใน SARS-CoV-2 S ที่เกี่ยวข้องกับการหลอมรวมของเซลล์และการสร้างซินซิเทียจึงมีความสำคัญ รูปแบบ PRRAR มีลักษณะเฉพาะสำหรับ SARS CoV-2 S และให้ข้อได้เปรียบเชิงวิวัฒนาการแก่ SARS-CoV-2 สำหรับการเข้าสู่เซลล์เป้าหมายโดยส่งเสริมการหลอมรวมระหว่างไวรัสและเยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์ที่ติดเชื้อ

อย่างไรก็ตามผลกระทบของ 681PRRAR/SV687 ยังไม่มีการตรวจสอบการกลายพันธุ์ของ SARS-CoV-2 fusogenicity

เกี่ยวกับการศึกษา

ในการศึกษานี้ นักวิจัยได้ประเมินผลกระทบของการกลายพันธุ์ของ P681 ต่อการหลอมรวมของสายพันธุ์ SARS-CoV-2 และการทำให้เป็นกลางหลังจากฉีดวัคซีน BNT162b2 ครั้งที่สาม

ตัวอย่างซีรัมได้มาจากผู้ที่ได้รับวัคซีนครบ 20 คนเมื่อสี่เดือนหลังการให้วัคซีน BNT162b2 ขนาดที่สามเพื่อประเมินการวางตัวเป็นกลางของไวรัสหลอกรอบเดียวของ Wuhan-Hu, Delta และ Omicron โดยใช้การทดสอบการทำให้เป็นกลาง การวางตัวเป็นกลางของไวรัสถูกกำหนดโดยอาศัยการอ่านข้อมูลกิจกรรม luciferase ของเซลล์ที่แปลงสัญญาณไตของตัวอ่อนมนุษย์ (HEK) -ACE2 ซึ่งใช้ในการคำนวณความเข้มข้นของไตเตอร์ที่ยับยั้ง 50% (NT50) ค่า การทดสอบอิมมูโนดูดซับที่เชื่อมโยงกับเอนไซม์ p24 (ELISA) ถูกดำเนินการเพื่อให้แน่ใจว่ามีปริมาณไวรัสเท่ากัน

SARS-CoV-2 Delta และ Omicron แยกได้จากผ้าเช็ดทำความสะอาดโพรงจมูกของบุคคลที่ติดเชื้อ SARS-CoV-2-positive ที่อาศัยอยู่ในอิสราเอล SARS-CoV-2 ถูกเพาะเลี้ยงในทรานส์เมมเบรน serine protease 2 (TMPRSS2) ซึ่งแสดงออกถึงเซลล์ VeroE6 (VeroE6/TMPRSS2) และสังเกตพบสำหรับผลทางไซโตพาทิก (CPE) ปริมาณการติดเชื้อในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ 50% (TCID50) ได้รับการประเมินแล้ว ลำดับจีโนมทั้งหมดของไวรัสที่แยกได้ได้รับการยืนยันโดยการจัดลำดับนาโนพอร์

เซลล์ถูกทรานส์ดิวซ์เพื่อแสดงโปรตีน hACE2 และต่อมาทำการทดลองฟิวชั่นเซลล์เพื่อประเมินการก่อรูปซินซิเทียในเซลล์ที่แสดงโปรตีน S ของ Wuhan-Hu, Delta, Omicron และ BA.2 S pseudoviruses บนพื้นฐานของโปรตีนเรืองแสงสีเขียว (GFP) และการแสดงออกของ DAPI (4′,6-diamidino-2-phenylindole) เป็นตัวบ่งชี้การหลอมละลาย การประเมินอยู่บนพื้นฐานของการตรวจสอบภาพฟิวชั่นของเซลล์ของเซลล์ที่แสดงออก GFP1-10 และ GFP11 โดยใช้อัลกอริธึมฉลากภาพ Scikit

ความสามารถของ Wuhan-Hu, Omicron และ Delta ในการกระตุ้นการเกิด syncytia และการหลอมรวมของเซลล์ได้รับการประเมินโดยใช้การทดสอบการก่อตัวของคราบจุลินทรีย์ที่ใช้ไวรัสที่มีชีวิตเพื่อประเมินโล่ที่เกิดจากสายพันธุ์ Wuhan-Hu, Delta, Omicron และ BA.2

ผลลัพธ์ถูกวิเคราะห์ทางสถิติโดยใช้การทดสอบ t ของนักเรียน และรับกราฟโดยใช้ไลบรารีรูปภาพ seaborn, matplotlib, numpy และ pandas และปริซึม GraphPad

ผลลัพธ์

ในการศึกษานี้ Omicron แสดงให้เห็นถึงการติดเชื้อที่เพิ่มขึ้น ซึ่งสูงกว่าสายพันธุ์ Wuhan-Hu ถึง 5 เท่า โดยลดความไวในการทำให้เป็นกลางลงอย่างเห็นได้ชัดที่เกิดจากวัคซีน BNT162b2 ถึง 26 เท่า โดยลดลง 13 เท่าเมื่อเทียบกับ Delta นอกจากนี้ ในขณะที่ไวรัสปลอมที่มีโปรตีน S ของสายพันธุ์ Wuhan-Hu (P681), ตัวแปร Omicron (H681) และตัวแปรย่อย Omicron BA.2 (H681) ส่งเสริมการก่อตัวและการหลอมรวมของเซลล์อย่างสุภาพ Delta S (P681R) แสดงให้เห็นถึงการหลอมละลายที่เพิ่มขึ้นและความสามารถที่เพิ่มขึ้น เพื่อสร้างซินซิเทีย

ในการทดสอบแผ่นโลหะไวรัสที่มีชีวิต Omicron และ Wuhan-Hu ได้สร้างแผ่นโลหะที่มีลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่คล้ายคลึงกัน ในขณะที่แผ่นโลหะที่เกิดจาก Delta มีจำนวนมากกว่าแต่มีขนาดเล็กกว่าและมีการรวมตัวน้อยกว่า การแนะนำของการกลายพันธุ์ P681R หนึ่งรายการใน Wuhan-Hu S หรือ H681R ใน Omicron S ได้คืนค่า fusogenicity ให้อยู่ในระดับที่เทียบเท่ากับของ Delta S และในทางกลับกัน การกลายพันธุ์ R681P ใน Delta S ได้ลดการเกิด fusogenicity ลงอย่างมีนัยสำคัญ

โดยรวมแล้ว ผลการศึกษาชี้ให้เห็นถึงการลดลงของประสิทธิภาพของวัคซีน BNT162b2 โดยไม่สามารถทำให้ตัวแปร Omicron เป็นกลางได้ และความสำคัญของตำแหน่งโพลีเบสิก P681 ภายใน SARS-CoV-2 S FCS ในการกำหนดการก่อตัวของซินซิเทียและการเกิดปฏิกิริยาฟิวโซเจนิกส์ของสายพันธุ์ SARS-CoV-2 .

*ประกาศสำคัญ

bioRxiv เผยแพร่รายงานทางวิทยาศาสตร์เบื้องต้นที่ไม่ได้รับการทบทวนโดยเพื่อน ดังนั้นไม่ควรถือเป็นข้อสรุป แนวทางการปฏิบัติทางคลินิก/พฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพ หรือถือว่าเป็นข้อมูลที่กำหนดไว้

.

(Visited 1 times, 1 visits today)

Be the first to comment

Leave a comment

Your email address will not be published.


*