Спайк белок коронавируса что это


Как СOVID-19 проникает в организм и начинает его разрушать

История про коронавирус — уже не законченный фильм, а сериал, съемки которого продолжаются. Но данных до сих пор не так много, а обилие ложных фактов усугубляет ситуацию. Почему SARS-CoV-2 убивает одних и бессимптомно проходит у других? Безопасна ли вакцина? Как протекает болезнь и от чего зависит ее тяжесть? Молекулярный биолог Ирина Якутенко отвечает на эти вопросы в своей книге «Вирус, который сломал планету. Почему SARS-CoV-2 такой особенный и что нам с ним делать». А мы публикуем отрывок из нее.

Ирина Якутенко
Издательство Альпина Диджитал, 2021

Проникновение в организм

SARS-CoV-2 — респираторный вирус, то есть он поражает прежде всего дыхательные пути («респираторный» в переводе с английского означает «дыхательный»). Именно там находятся основные входные ворота — клетки, внутрь которых вирусная частица может пробраться для размножения (вопреки распространенному мнению, SARS-CoV-2 инфицирует только определенные типы клеток, а не все подряд). В главе «Как устроен коронавирус» мы уже обсуждали, что клетка подходит паразиту, если на ее поверхности есть определенные белки, при помощи которых он проникает под мембрану. Клетки, у которых этих белков нет, для вируса недоступны (за одним исключением — но об этом ниже). Главный из таких белков — рецептор ACE2. Он входит в большую систему, регулирующую кровяное давление. ACE2 (по-русски ангиотензин-превращающий фермент 2) откусывает одну аминокислоту от пептида2 под названием ангиотензин II, который отвечает за сужение сосудов. В результате тот превращается в пептид ангиотензин (1–7), выполняющий противоположную задачу — расширять просвет сосудов. Логично, что белка ACE2 (и его антагониста ACE, который делает ангиотензин II из предшественника ангиотензина I) много на клетках внутренней поверхности кровеносных сосудов — эндотелии. Кроме того, ACE2 присутствует в клетках легких, сердца, кишечника, почек, половых путей. Что именно он там делает — до конца не ясно, и пока у нас нет убедительных данных, которые бы показывали, что наличие доступных для коронавируса клеток в этих органах как-то влияет на патогенез COVID-19.

Еще два белка, которые необходимы SARS-CoV-2 для проникновения, — это протеазы фурин и TMPRSS2. После того как спайк-белок вируса связывается с рецептором ACE2, они расщепляют его в определенном месте. Отрезанный «хвостик» S-белка уплывает, а оставшийся фрагмент меняет форму, подтягивая вирусную частицу ближе к мембране и облегчая слияние.

Вирус может забраться в клетки и без этого шага, но работа протеаз многократно увеличивает эффективность заражения. А значит, клетки, которые несут на своей поверхности одновременно и ACE2, и TMPRSS2 или фурин, должны поражаться легче остальных. Ученые проанализировали, на поверхности каких клеток встречаются и ACE2, и TMPRSS2, только в апреле 2020 года — спустя четыре месяца после начала эпидемии. И неожиданно оказалось, что клетки, в которых больше всего этих белков, находятся вовсе не в легких, а в носу. ACE2 и TMPRSS2 активно синтезируются производящими слизь бокаловидными клетками и клетками реснитчатого эпителия, которые колеблются и продвигают слизь из глубины ноздри наружу. По мнению авторов, этот факт может указывать, что носовые ходы — магистральный путь, по которому вирус проникает в организм. А сопли могут быть передаточной средой, в которой SARS-CoV-2 путешествует от человека к человеку. В легких ACE2 и TMPRSS2 одновременно присутствуют в том числе на поверхности клеток, из которых впоследствии синтезируются клетки-реснички, выводящие из органа слизь и грязь. Если вирус все-таки поражает их, больные, у которых это произошло, теряют важный инструмент борьбы с вирусом — подробнее об этом через несколько абзацев.

Потенциально важную роль носа в инфицировании коронавирусом позже подтвердила еще одна группа исследователей, заражавшая различные клетки дыхательных путей в культуре. Ученые выяснили, что «липучесть» коронавируса постепенно падает от верхних дыхательных путей к нижним: эффективнее всего он инфицирует клетки в носу, затем идут клетки глотки, потом бронхов и дальше бронхиол. Альвеолы легких вирус поражает наименее охотно. При этом тяжелое течение COVID-19 связано с размножением вируса именно в легких. Кажущееся противоречие разрешает гипотеза об исходном месте, через которое SARS-CoV-2 проникает в организм. Если это нос или верхние дыхательные пути, высока вероятность, что симптомы будут слабыми или средневыраженными. Защитные клетки-соглядатаи заметят вирус, сообщат о нем основным «бойцам» иммунной системы, и те успеют настроить оружие точно под этого возбудителя. Если же человек вдохнул достаточную для инфицирования дозу сразу в легкие и вирус начал размножаться там, у иммунной системы не будет времени развернуть полноценную атаку. Пока она будет раскачиваться, вирус успеет сильно размножиться, спровоцировав патологическую гиперактивацию иммунитета — цитокиновый шторм. Это один из главных факторов, который приводит к тяжелым последствиям коронавирусной инфекции. Ниже мы будем много говорить о нем.

Впрочем, с носом не все так просто. Хотя invitro ученые обнаружили и ACE2, и TMPRSS2 на всех клетках его слизистых, «живые» эксперименты показали, что SARS-CoV-2 заражает только клетки реснитчатого эпителия. То есть одного лишь пространственного совпадения протеазы и ACE2 недостаточно, и для успешного инфицирования имеют значение и другие факторы (скажем, соотношение ACE2 и TMPRSS2 или присутствие еще какого-то белка).

Стремительное появление зачастую противоречащих друг другу данных очень характерно для нынешней коронавирусной эпидемии

До сих пор ученые забивали на исследования простудных заболеваний не в последнюю очередь потому, что такие исследования гласно и негласно считались неважными: на них было трудно получить деньги, а результаты почти гарантированно нельзя было опубликовать в престижных журналах. И когда глбальную пандемию вызвал именно простудный вирус, мир оказался беззащитен и несколько месяцев тыкался вслепую, пытаясь срочно разобраться в патогенезе COVID-19 и подобрать лечение.

Эти метания и отсутствие твердых знаний стоили жизни тысячам людей. Возможно, эта жертва изменит устоявшиеся практики финансирования науки, когда спонсируются главным образом мейнстримовые темы. Поиск под фонарем в краткосрочной перспективе, безусловно, более многообещающ, однако он приводит к тому, что гигантские и потенциально очень опасные черные дыры за пределами узкого освещенного грантами участка остаются совершенно неизученными.

Но вернемся к биологии коронавируса. Помимо дыхательных путей, ACE2 и TMPRSS2 одновременно синтезируются в клетках пищевода, кишечника, мочевого пузыря, общего желчевыводящего протока и роговицы глаза (еще один довод не тереть глаза грязными руками).

Косвенные доказательства, что SARS-CoV-2 может проникать в организм через слизистую глаз, в середине сентября представили китайские ученые из провинции Хубэй. Они оценили, сколько пациентов среди госпитализированных с коронавирусом в городском округе Суйчжоу (это в Хубэе) постоянно носит очки, и сравнили их процент со средним по хубейской популяции. Выяснилось, что, хотя больше восьми часов в день носит очки 31,5% населения провинции, в больнице с положительным тестом на SARS-CoV-2 таких всего 5,8%. Авторы заключили, что стекла, создающие механический барьер на пути капелек с вирусными частицами, служат хорошей защитой от заражения. (Но если верить народной молве, уверяющей, что очкарики самые умные, можно предложить альтернативную трактовку: они реже заражаются просто потому, что лучше соблюдают меры предосторожности.)

Подозрения, что вирус размножается в клетках пище- варительного тракта, появились еще в самом начале эпидемии, так как у значительной части инфицированных наблюдалась кишечная симптоматика — диарея или рвота, и у большинства исследованных на этот предмет больных, в том числе бессимптомных, вирус или его части выделялись с фекалиями. В начале мая группа из Нидерландов, используя выращенные в лаборатории мини-фрагменты кишечника (такие миниатюрные копии органов называют органоидами), показала, что SARS-CoV-2 может внедряться в их клетки и размножаться там. Все эти наблюдения косвенно указывают, что как минимум в некоторых случаях вирус может рассматривать ЖКТ как приемлемое место обитания.

С фурином ACE2 пересекается на клетках бронхов, легких и эпителия ротовой полости — то есть вирус теоретически может проникать в организм и через рот. Эта гипотеза дополнительно подтверждается тем, что живой патоген выделяется из образцов слюны большинства заболевших. Что еще важнее, количество вирусной РНК в слюне хорошо отражает, на какой стадии находится болезнь. Так что вполне вероятно, в будущем, чтобы определить, инфицирован ли человек SARS-CoV-2, его будут просить плюнуть в пробирку или прополоскать горло специальной жидкостью и потом также сплюнуть ее, а не делать соскоб с глотки, что гораздо безопаснее для персонала и приятнее для тестируемого. Более того, люди могут собирать материал самостоятельно, а это значительно упрощает логистику.

Наконец, тесты на основе слюны значительно о легчат проверку детей, которые терпеть не могут, когда им скребут горло щеточкой, как при стандартном тесте. Это особенно важно, учитывая, что с открытием школ детей придется тестировать регулярно. Способность SARS-CoV-2 размножаться в клетках ротовой полости может быть одной из причин того, что он куда более заразен, чем SARS. Этот близкий родственник нынешнего коронавируса был более смертельным — доля погибших составила 10% от заболевших, — но зато относительно плохо передавался от человека к человеку. Вирус атипичной пневмонии внедрялся преимущественно в клетки легких и для распространения должен был подняться — например, при помощи кашля. Как мы обсудим в следующих главах, SARS-CoV-2 эффективнее всего передается от человека к человеку до того, как у заболевшего проявятся симптомы.

Помимо магистрального пути через ACE2, коронавирус, вероятно, может забираться в клетки, используя еще один рецептор под названием CD147. Это трансмембранный белок — он как бы протыкает клеточную мембрану насквозь, и одна его часть торчит наружу, а другая — внутрь клетки. CD147 присутствует на множестве разных типов клеток, в том числе в репродуктивном тракте, мышцах, мозге, глазах, эпителии, иммунных клетках, нейронах и так далее. В экспериментах по заражению вирусом культур клеток блокировка CD147 останавливала распространение SARS-CoV-2. Цепляется вирус за этот рецептор при помощи все того же спайк-белка, хотя в лабораторных экспериментах связывание было не очень сильным. Еще одно косвенное свидетельство, что CD147 может быть причастным к заражению коронавирусом: у людей старшего возраста и/или тех, у кого есть избыточный вес, ген, кодирующий рецептор CD147, работает более активно.

В рубрике «Открытое чтение» мы публикуем отрывки из книг в том виде, в котором их предоставляют издатели. Незначительные сокращения обозначены многоточием в квадратных скобках.
Мнение автора может не совпадать с мнением редакции.

Диагностика SARS-CoV-2 (COVID-19) в E. Gulbja Laboratorija

Диагностика SARS-CoV-2 (COVID-19) в E. Gulbja Laboratorija

Инкубационный период вируса – промежуток времени с момента инфицирования до появления симптомов заболевания или возможности диагностировать инфекцию.
В случае вируса SARS-CoV-2 инкубационный период, как правило, составляет 5–6 дней (в редких случаях – до 21 дня). После инкубационного периода присутствие вируса SARS-CoV-2 в организме обычно можно констатировать на протяжении 21 дня (в редких случаях дольше – до 60 дней).
Антитела (специфические антитела) – белки, вырабатываемые иммунной системой организма человека в целях обеспечения защиты от инфекции – иммунитета (в данном случае – от вируса SARS-CoV-2). Организм начинает вырабатывать антитела сразу после инфицирования, но в случае вируса SARS-CoV-2, как правило, необходимо не менее 10–14 дней, чтобы их можно было обнаружить с помощью лабораторных методов (анализов/тестов). Антитела в организме человека обычно сохраняются долго – месяцами и даже годами.

Для диагностики острого заболевания (инфицирования) вирусом SARS-CoV-2, который вызывает заболевание COVID-19, используется ПЦР-тест (мазок).

В E. Gulbja Laboratorijа выполняется полуколичественное и количественное определение антител к SARS-CoV-2 (COVID-19). Для выполнения тестов на Anti-SARS-CoV-2 используются тест-системы нескольких производителей.

Для оценки выработки антител после вакцинации рекомендуются тесты, определяющие наличие антител к спайк-протеинам. Данные антитела также обнаруживаются после перенесенного заболевания COVID-19.

Рекомендуемое время для определения уровня антител – через 1 неделю после второй прививки (вакцина Pfizer). Доступные тесты:
 

Тест на Anti-SARS-CoV-2 IgG Spike (метод хемилюминесценции, Siemens Healthcare GmbH, Германия) – определяет наличие специфических антител класса IgG к белкам S1 RBD вируса SARS-CoV-2.
Код теста: 3930
Стоимость тестирования – 8,00 EUR*
 

Тест на Anti-SARS-CoV-2 S (метод электрохемилюминесценции, Roche Diagnostics GmbH) – определяет наличие общих антител (IgM и IgG) к антигенам S-RBD вируса SARS-CoV-2.
Код теста: 3960
Стоимость тестирования – 12,00 EUR*
 

Для подтверждения перенесенного заболевания COVID-19 можно определить наличие общих (IgM и IgG) антител к протеинам Nukleocapsid вируса SARS-CoV2. (метод электрохемилюминесценции, Roche Diagnostics GmbH). Данные антитела не реагируют на вызванное вакциной образование антител.

Тест на Anti-SARS-CoV-2 – определяет наличие общих антител, не выделяя отдельные классы Ig и не отличая острую фазу от перенесенного заболевания. Данный тест рекомендован для подтверждения перенесенного заболевания COVID-19, пациентам, которые не проходили тест ПЦР-РВ, или тем, у кого ПЦР-тест показал слабо-положительную реакцию или пограничное значение, которое после повторного тестирования было отрицательным. Его также могут проходить пациенты, получившие положительный ответ после мазка ПЦР. Данный анализ в общих чертах определяет наличие в организме антител именно к COVID-19.
Код теста: 3959
Стоимость тестирования – 5,00 EUR*
 

Тест-системы, разработанные EUROIMMUN (Германия), – для определения наличия специфических антител классов IgA и IgGк S-антигенам вируса. Используются для оценки динамики образования отдельных классов антител в случае заболевания COVID-19.

Тест на Anti-SARS-CoV-2 IgA – определяет наличие специфических антител класса IgA, которые из-за секреторного компонента играют важную роль в защитной реакции слизистых оболочек. Они появляются немного раньше или одновременно с IgG. На начальном этапе заболевания их титр зачастую выше, чем IgG, позже превалирует IgG.
Код теста: 3969
Стоимость тестирования – 19,85 EUR*
 

Тест на Anti-SARS-CoV-2 IgG – определяет наличие только антител IgG, которые надолго остаются в крови после перенесенного заболевания. Их присутствие свидетельствует о наличии постоянного иммунитета к COVID-19. Данный тест рекомендован пациентам с подтвержденной инфекцией COVID-19, которые хотят выяснить динамику образования антител, или пациентам, у которых в течение последних 6–9 месяцев наблюдались симптомы, схожие с COVID-19.
Код теста: 3979
Стоимость тестирования – 19,85 EUR*
 

– цены указаны без стоимости забора и обработки сыворотки крови (цена – 1,80 EUR)
 

Результаты теста на наличие антител рекомендуется оценивать совместно с результатами молекулярного теста методом ПЦР:

  1. Новый коронавирус SARS-CoV2 (ПЦР-РВ) = ОТРИЦАТЕЛЬНО и антитела Anti-SARS-CoV2 = ОТРИЦАТЕЛЬНО
    Отрицательные результаты свидетельствуют о том, что вирус SARS-CoV-2 в исследуемом материале не обнаружен и в образце крови не обнаружены специфические антитела к нему. Это позволяет заключить, что с большой долей вероятности вы не были инфицированы и/или больны вирусом, вызывающим COVID-19.
    Соблюдайте установленные в стране рекомендации по ограничению распространения COVID-19. Если в последующие дни или позже у вас появятся симптомы COVID-19, то рекомендуется пройти тестирование еще раз.
  2. Новый коронавирус SARS-CoV2 (ПЦР-РВ) = ОТРИЦАТЕЛЬНО и антитела Anti-SARS-CoV2 = ПОЛОЖИТЕЛЬНО
    Отрицательный результат теста на РНК SARS-CoV-2 свидетельствует о том, что в данный момент вирус в образце не обнаружен.
    Положительный результат теста на Anti-SARS-CoV-2 указывает на наличие специфических антител к вирусу SARS-CoV-2, и это с большой долей вероятности подтверждает, что ранее вы были инфицированы и/или больны.
    Наличие антител свидетельствует о формировании иммунитета к вирусу SARS-CoV-2. Повторное определение антител через 2–3 месяца проводится для подтверждения появления стойкого иммунитета.
  3. Новый коронавирус SARS-Co2 (ПЦР-РВ) = ПОЛОЖИТЕЛЬНО и антитела Anti-SARS-CoV2 = ОТРИЦАТЕЛЬНО
    Положительный результат теста на РНК SARS-CoV-2 свидетельствует о том, что в образце констатировано наличие вируса SARS-CoV-2.
    Отрицательный результат теста на Anti-SARS-CoV-2 указывает на то, что на данном этапе организм еще не выработал специфические антитела к SARS-CoV-2 в количестве, необходимом для определения вируса, что с большой долей вероятности свидетельствует о начальной стадии заболевания.
    Из-за обнаруженного вируса вы контагиозны – оставайтесь в изоляции. Строго соблюдайте указания лечащего врача и эпидемиолога и в соответствии с ними проходите повторные исследования.
  4. Новый коронавирус SARS-CoV2 (ПЦР-РВ) = ПОЛОЖИТЕЛЬНО и антитела Anti-SARS-CoV2 = ПОЛОЖИТЕЛЬНО
    Положительный результат теста на РНК SARS-CoV-2 свидетельствует о том, что в образце констатировано наличие вируса SARS-CoV-2.
    Положительный результат теста на Anti-SARS-CoV-2 указывает на наличие специфических антител к вирусу SARS-CoV-2, что свидетельствует о защитной иммунной реакции организма.
    Из-за констатированного вируса вы еще можете быть контагиозны. Строго соблюдайте указания лечащего врача и эпидемиолога и в соответствии с ними проходите повторные исследования.

Кровь на исследование можно сдать в любом пункте приема пациентов E. Gulbja Laboratorija, однако пациенты, которые обязаны соблюдать режим самоизоляции, могут сдавать указанные анализы только по предварительной записи, позвонив по тел. 67801112, и только в специализированных приемных пунктах.

 

ВЫБОР ТЕСТОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АНТИТЕЛ В ДИАГНОСТИКЕ COVID-19

(Нажмите на изображение, чтобы открыть его в полном размере)

 

Динамика rRT-PCR и Anti-SARS-CoV-2 IgA и IgG

(рисунок носит исключительно иллюстративный характер)

Интерпретация результатов тестов на SARS-CoV-2

 

ПЦР SARS-CoV-2 в реальном времени Anti-SARS-CoV-2 IgA Anti-SARS-CoV-2 IgG
Ранняя стадия острой инфекции

+

Поздняя стадия острой инфекции

(+)

+()

+/

Инфекция была раньше

+/

+

Необходим контроль в динамике (через 2 недели)

+

Рекордно длинный случай COVID-19 показал, как коронавирус обходит иммунную систему

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания COVID-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета. Препринт статьи опубликован на портале Research Square.

Исследование проводили специалисты Сколтеха, НИИ гриппа имени А. А. Смородинцева, Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени И.П. Павлова, компании Parseq Lab, Института проблем передачи информации имени А.А. Харкевича, Института биоинформатики, Городской клинической больницы № 31 в Санкт-Петербурге и Российского национального исследовательского медицинского университета имени Н. И. Пирогова.

С первых случаев COVID-19 коронавирус, вызывающий эту болезнь, непрерывно мутирует, распространяясь в популяции. Некоторые из этих мутаций приводят к появлению опасных вариантов вируса, которые легче передаются или вызывают более тяжелое заболевание, – как, например, печально известный вариант дельта. Однако если вирус достаточно долго задержится в одном организме, он также может накопить мутации, которые помогут ему обходить иммунный ответ. Это делает подобных пациентов с ослабленным иммунитетом невольными «горячими точками» быстрой эволюции вируса.

Один показательный случай такой эволюции внутри одного организма – это случай пациентки С с поздней стадией неходжкинской B-клеточной лимфомы. Она получила свой первый положительный тест на коронавирус в апреле 2020 года, а окончательный отрицательный тест – только в марте 2021, спустя почти год. По словам Оксаны Станевич, лечащего врача пациентки С, которая собрала обширные клинические данные о ходе заболевания и биологические образцы, за это время пациентка С дважды испытывала сильные симптомы COVID-19, включая жар и пневмонию.

Полученные данные позволили команде исследователей, в том числе профессору Сколтеха Георгию Базыкину, проследить эволюцию SARS-CoV-2 в организме пациентки. Полногеномное секвенирование и филогенетический анализ подтвердили, что пациентка С действительно все это время была заражена одним и тем же коронавирусом. Судя по всему, сама она никого не заразила, так как в глобальной базе данных GISAID для отслеживания случаев заражения SARS-CoV-2 не нашлось похожих образцов.

Всего вирус приобрел 40 мутаций, изменяясь гораздо быстрее, чем это обычно происходит при распространении в популяции. Такая быстрая эволюция указывает на то, что вирус адаптировался к существованию в организме человека, закрепляя мутации, которые помогали ему лучше выживать или быстрее размножаться. Часть этих мутаций пришлась на спайк-белок; некоторые из них совпали с найденными ранее мутациями у других пациентов. Поскольку тех пациентов лечили плазмой переболевших или моноклональными антителами, ранее предполагалось, что эти мутации были связаны с противостоянием нейтрализующим антителам.

Однако из-за своего лечения от лимфомы пациентка C не имела B-лимфоцитов в периферийном кровотоке, и у нее почти не было антител IgG – фактически ее гуморальный иммунитет был «выключен». Кроме того, большинство этих быстро приобретенных мутаций приходились не на белки оболочки вируса, а на другие белки. «Это было странно: почему вирус стал бы прятаться от того, чего в организме нет? И почему он стал бы маскировать от иммунной системы те свои части, которые антитела в любом случае не “видят”?» – говорит Евгения Алексеева, одна из двух первых авторов научной статьи.

В поисках ответов на эти вопросы исследователи обратились к другому компоненту иммунной системы – Т-клеткам, оружию клеточного иммунитета. Эта система не опирается на антитела и сохранилась у пациентки С. Тому, как SARS-CoV-2 обходит клеточный иммунитет, до сих пор уделялось не так много внимания. Гуморальный иммунитет «нацелен» в основном на оболочечные белки вроде спайк-белка, в то время как Т-клетки теоретически могут распознать любой пептид, закодированный в вирусном геноме. Поэтому мутации, «спасающие» вирус от Т-клеточного иммунитета, могут появиться в любом из генов вируса. Отсюда исследовательская группа предположила, что SARS-CoV-2 у пациентки С мог эволюционировать именно так, чтобы скрываться от единственной защитной системы организма, с которой он столкнулся.

Чтобы проверить эту гипотезу, ученые предсказали и подтвердили в эксперименте влияние накопленных мутаций вируса на эффективность презентации антигенов конкретными аллелями HLA в геноме пациентки С. «Мы получили поразительные результаты. Мутации, накопленные вирусом, позволяли ему направленно уклоняться от презентации антигенов аллелями HLA нашей пациентки, делая Т-клеточный иммунный ответ неэффективным», – говорит Евгения Алексеева.

Эти результаты указывают на то, что уклонение от Т-клеток – недооцененный и потенциально мощный двигатель эволюции SARS-CoV-2 в пациентах с ослабленным иммунитетом. Но что это означает для пандемии в целом? «Если рассмотреть варианты коронавируса, которые в последнее время получили широкое распространение и известность, то в их происхождении есть нечто необычное. Когда появляется такой вариант, он часто быстро накапливает множество мутаций, точно так же, как это происходит у пациентов с подавленной иммунной системой», – говорит Георгий Базыкин.

«Это привело к предположениям о том, что такие люди могут быть своеобразным «спортзалом» для вируса, где тот «тренируется» лучше заражать людей. Хотя вирус, который мы изучали, свой «спортзал», судя по всему, так и не покинул, наши выводы показывают, что различных «тренажеров» в нем больше, чем мы думали», – добавляет ученый.

Контакты:
Skoltech Communications
+7 (495) 280 14 81

*protected email* *protected email*

Количественное определение антител IgG к рецептор-связывающей части шиповидного S-белка (S-RBD) SARS-COV-2

Количественное исследование на антитела IgG к S-RBD коронавируса SARS-CoV-2, на автоматическом анализаторе Snibe, MAGLUMI позволяет оценить уровень хронических антител к коронавируса SARS-CoV-2, в результате перенесенной болезни COVID-19 или после вакцинации против COVID-19.
Антитела IgG целесообразно выявлять не ранее двух недель от начала заболевания или введения первой дозы вакцины.
Вирус SARS-CoV-2, ранее известный как 2019-nCoV, является бетакоронавирусом, который влечет за собой острое респираторное заболевание.
Коронавирус - это оболочечный вирус, образованный четырьмя структурными белками: шиповидным белком (S-белок), мембранным белком (М-белок), суперкапсидним белком (Е-белок) и нуклеокапсидных белком (N-белок). Среди 4 структурных белков коронавируса основными иммуногенами является шиповидный (S) и нуклеокапсидный (N).
В частности S-белок является основным протективным антигеном, который стимулирует образование очень эффективных нейтрализующих антител (nAbs) и играет важную роль в связывании, слиянии, проникновении и передаче вируса. S-белок содержит субъединицу S1 N-конца, которая отвечает за связывание вируса с рецептором и субъединицу S2 С-конца, которая отвечает за слияние вируса с клеточной мембраной.
Субъединица S1 делится на N-концевой домен и рецептор-связывающий домен
(RBD), который непосредственно взаимодействует с рецепторами клетки-хозяина.
Нейтрализующие антитела способны предотвратить инфицирование клетки возбудителем инфекции (вирусом), нейтрализуя или подавляя его биологическое действие. Важнейшей целью для нейтрализующих антител является рецептор-связывающий домен (RBD), такие антитела способны прервать процесс взаимодействия между доменом RBD и рецептором клетки-хозяина.

Показания для назначения:
1. определение защитной иммунного ответа у людей, которые выздоровели;
2. оценка группового иммунитета на популяционном уровне, которая помогает выявить пациентов, которые болеют или болели SARS-CoV-2.

Исследуемый биоматериал: венозная кровь

Подготовка к исследованию:
Натощак (8-12 часов голодания), для детей до двух лет возможно голодание в течение 3-4 часов. За сутки исключить физические и эмоциональные нагрузки, перегрев и переохлаждение, нарушение режима сна, авиаперелеты, инструментальные методы исследования (УЗИ, рентген и др.), физиотерапевтические процедуры, массаж, прием алкоголя и медикаментов (последнее - только по согласованию с врачом!). За час перед забором крови нельзя курить. В день исследования допускается употребление небольшого количества воды.

Метод исследования: Иммуноферментный анализ (ИФА)

Референтные значения:
До 1,0 АО / мл - отрицательный
Более 1,0 АО / мл - положительный

Может ли вирус COVID-19 уклониться от вакцин by William A. Haseltine

БОСТОН, штат Массачусетс – В настоящее время хорошо известно, что, избегая вакцинной защиты от заражения, SARS–CoV-2 может мутировать. Штаммы «омикрона» – BA.1, B1.1, и BA.2 – грозят заразить тех, кто ранее был заражен другими штаммами, даже вакцинированных. И хотя третья прививка бустером обеспечивает некоторую защиту от инфекции «омикрона», она ослабевает через три или четыре месяца, оставляя большинство людей восприимчивыми к повторному заражению. Тем не менее, приобретенный в результате предшествующего заражения или вакцинации иммунитет по-прежнему значительно снижает частоту госпитализации и смерти.

  1. Can Europe Weather Looming Gas Shortages? Economics Stefan Sauer/picture alliance via Getty Images

Мы также пришли к пониманию, что главными спасителями человека от COVID-19 оказываются не антитела, а, скорее, другая часть его иммунной системы – Т-клетки. Исследования показывают, что сила долгоживущего Т-клеточного ответа на белки SARS-CoV-2, особенно Т-клетками, распознающими вирусный спайк-белок, тесно коррелирует со степенью защиты.

Существуют два типа Т-клеток, CD4+ и CD8+, различающиеся поверхностными белками. Поскольку Т-клетки CD4+ в основном участвуют в выработке антител, Т-клетки CD8+ являются настоящими героями этой истории. Как только они идентифицируют захватчика, запомнившегося по предыдущей встрече, то быстро начинают действовать, уничтожая зараженные клетки и сокращая жизненный цикл вируса.

До «омикрона» различия в нейтрализации антителами, индуцированными вакциной, и моноклональными антителами были относительно незначительными. Но процесс, посредством которого Т-клетки распознают вирусные белки, сильно отличается от процесса антител, распознающих структуры на неповрежденном вирусном белке. Мы знаем, что эти ответственные структуры, особенно внешние спайк-белки, отличаются от штамма к штамму. Именно такое структурное разнообразие позволяет вирусу избегать большинства антител, вырабатываемых в ответ на естественное заражение и вакцинацию.

Напротив, наши Т-клетки не распознают интактные белки. Распознавание Т-клетками происходит в большей степени тогда, когда вирусный белок внутри клетки разрезается на короткие сегменты и удерживается в тисках клеточного белка, называемого ГКТС 1 типа. ГКТС 1 типа представляет вирусный фрагмент Т-клетке на поверхности клетки, где Т-клетка может распознавать комбинацию вирусного фрагмента, представленного белком ГКТС 1 типа.

В целом, Т-клетки распознают и реагируют на очень широкий спектр фрагментов вирусного белка. Для SARS-CoV-2 эти фрагменты крайне мало перекрываются с областями вируса, чувствительными к нейтрализации антителами. Вот почему реакции Т-клеток на вирусную инфекцию, как правило, сохраняются во всех штаммах. До «омикрона» вакцины, использующие один вирусный белок, вызывали почти одинаковый Т-клеточный ответ на все штаммы. Но сейчас ситуация изменилась. Когда дело доходит до связывания фрагментов вирусного белка – не все одинаково. Наши белки ГКТС 1 типа разнообразны, и каждый из них распознает уникальный набор фрагментов вирусного белка. Таким образом, наша реакция на вирусные белки зависит от их последовательности и последовательности нашего собственного набора белков ГКТС 1 типа.

PS 2022 Reader Survey

PS 2022 Reader Survey

There are exciting changes coming to PS, and we want to make sure they reflect your needs and preferences. Share your feedback today to help us to deliver the best possible experience to readers like you.

Take Survey

Рассмотрим недавнее исследование Гаурава Д. Гайхи и его коллег, изучавших реакцию Т-клеток на штаммы «ухань», «дельта» и «омикрон» у людей, которые были либо инфицированы, вакцинированы и получили бустерную прививку, либо инфицированы и вакцинированы, но не получили бустерную прививку. Ученые обнаружили, что большинство инфицированных после вакцинации людей имеют сильные и длительные CD4+- и CD8+-положительные реакции на все три штамма.

Но было одно тревожное открытие. Примерно у 20% вакцинированных Т-клеточный ответ на «омикрон» снизился более чем на 50% по сравнению со штаммами «ухань» и «дельта», а у некоторых снижение было еще более глубоким. Такие плохие реакции Т-клеток не коррелировали с полом или возрастом, и последующие эксперименты показали, что разницу обусловила более низкая реактивность CD8+, а не реакция CD4+ Т-клеток.

Поэтому авторы усовершенствовали анализ, изучив способность Т-клеток распознавать специфические фрагменты вирусных белков. С этой целью они использовали набор коротких фрагментов белка для воссоздания всего спайк-белка, а также аналогичный набор фрагментов белка, соответствующих другим структурным белкам вируса. Ученые обнаружили, что в то время как Т-клетки распознали все вирусные фрагменты спайк-белка, используемого при вакцинации, они не смогли распознать некоторые фрагменты белка.

Таким образом, авторы предполагают, что неспособность CD8+ Т-клеток реагировать на «омикрон» может быть вызвана отсутствием распознавания мутировавших пептидов. Действительно, их теоретические расчеты согласуются с гипотезой о том, что изменения в аминокислотной последовательности спайк-белка штамма «омикрон» лежат в основе наблюдаемых слепых зон в распознавании Т-клеток. Унаследованные различия в способности распознавать специфические фрагменты белка, вероятно, объясняют неспособность некоторых людей установить защиту от «омикрона». Как предположили авторы, «вполне возможно, что у этих людей будет снижена защита от тяжелых заболеваний».

Таким образом, неприглядная правда заключается в том, что «омикрон» настолько далеко отошел от исходного штамма, что 20% участников исследования, возможно, не полностью защищены ни от инфекции, ни от госпитализации и смерти. Однако, обнаружив, что третья доза вакцины увеличивает реакцию Т-клеток в двадцать и более раз, даже у людей с плохой реакцией на прививку, Гайха все же настроен оптимистично. «В то время как спайк-белок штамма «омикрон» смог избежать Т-клеток у части индивидуумов, – сказал он мне, – мы узнали, что дефицит распознавания Т-клеток может быть преодолен с помощью бустерной вакцинации. Кроме того, мы обнаружили, что белки без шипов могут быть привлекательными мишенями для вакцин второго поколения, противостоящих будущей эволюции SARS-CoV-2».

Гайха придерживается позитивной интерпретации. Но «омикрон» – это предупреждение о том, что на будущие штаммы SARS-CoV-2 может не подействовать защита как со стороны антител, так и со стороны Т-клеточного иммунитета. Мы не можем утверждать, что возникнет штамм, способный уклоняться от вакцин, защищающих от заражения и серьезных заболеваний, но мы должны быть готовы к такой угрозе, чтобы не остаться беззащитными перед ней.

Влияние SARS-CoV-2 на нервные ткани / Хабр

TL;DR: Спайковый белок ковида (S spike) вызывает структурные изменения в нервных тканях - нейрончики слипаются между собой и с глиальными клетками и перестают работать. Да, запахи скорее всего отбивает по этой причине. Да, это тот белок, который используют вакцины. Нет, все не так страшно, вакцинированный username - извилины не слиплись от прививки (по крайней мере не все).

Prooflink на bioRxiv (Препринт от первого сентября - cutting edge текущих исследований).

Под катом - объяснение содержания вышеупомянутой статьи на пальцах, и разбор текущих вакцин с учетом новых полученных данных.


Нейрологические симптомы, вроде искажения и потери ощущений, мышечной слабости, снижения когнитивных функций - чаще всего обоснованы разрушением нервных тканей.

Достигнуть их плачевного состояния можно разными способами - употреблять много алкоголя или других нейротоксинов, подхватить воспаление мозга, пасть жертвой инсульта или совместить траекторию движения своей головы с траекторией летящего кирпича.

Все это приводит к тому, что нейронные сети разрушаются, в определенных местах мозга образуются "дыры", и, в результате, какая-то часть информации которая должна была запроцесситься - теряется. При этом память о том, что этот участок мозга работал, может сохраниться (а может и не сохраняться), что приводит к интересным эффектам - вы вроде и помните, что у апельсина есть запах - только вот сенсорно вы наблюдаете его полное отсутствие.

Однако поскольку за процессинг данных в мозге отвечает работа целой нейрональной подсети, есть и более тонкий механизм нарушения ее работы, нежели банальное разрушение нейронов.

Прошу поприветствовать: Фьюзогены.

Это общее название молекул, вызывающих образование синцития - типа ткани, в котором у нас вместо отдельных клеточек образуется слипшаяся многоядерная клетка.

В целом, это нормальный процесс: например, мышцы - это и есть огромное количество объединившихся мышечных клеток.

Проблемы начинаются, когда слипаться начинают клетки, не предназначенные для этого. Например, в легких или в мозге.

Кратко напомню как работает биологическая нейронная сеть в oversimplified варианте:
Есть нейроны, у них есть синапсы, нейроны умеют активировать собственные синапсы, которые "законнекчены" к следующим нейронам через синаптическую щель, в которой есть рецепторы, которые регулируют заряд следующего нейрона в зависимости от того, что там за вещества бросили в них из синапса предыдущего.

Разумеется, если нейроны склеили ласты синапсы - работать вышеуказанный механизм перестает, а мы получаем симптоматику, схожую с разрушением нейронов.

Статья, на которую я ссылался в начале, показывает, что S белок SARS-CoV-2 проявляет фьюзогенную активность в популяциях клеток с hACE2 рецептором. Если говорить проще - если у нервной клетки есть hACE2 рецептор, через который спайк-белок может заинжектиться в клетку - клетки склеиваются. (h - human, проверялись именно человеческие)

Для контроля так же взяли популяции только с рецептором и только с S белком - не слиплось.

Source: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.09.01.458544v1.full.pdf+html

В дополнение к этой информации, у нас еще есть исследование, говорящее за то, что помимо ACE2 рецептора, хостом для спайка может служить Neuropilin-1. В случае, если у нас присутствуют оба рецептора - нейропилиновый увеличивает способность вируса проникать в клетки. Однако, даже если ACE2 рецептор отсутсвует - наличия только Neuropilin-1 достаточно для того, чтобы вероятность проникновения вируса в клетку увеличилась по сравнению с контрольной группой.

Оранжевые столбцы - группа Neuropilin-1, Синие - ACE2, серые - контроль Source: https://www.science.org/doi/10.1126/science.abd2985

И если ACE2 рецепторов по мозгу раскидано не слишком много, то NRP1 - мягко говоря, дофига. Этот рецептор является корецептором Semaphorin-3A, который отвечает за рост аксонов, а точнее за направление их роста.

Еще один интересный факт: SARS-CoV-1 выпуска 2003 года показывал меньшую заразность и при этом не вызывал нейрологической симптоматики, что косвенно может свидетельствовать в пользу того, что фича c аффинностью к NRP1 вошла только в новый релиз - она влияет как на успешность заражения (куча NRP рецепторов в носовой полости), так и на то, насколько успешно вирус будет путешествовать по нервным тканям.

В общем - гипотеза о том, что именно S-spike нового SARS-CoV отвечает за пропадание запахов и проблемы c когнитивными функциями после выздоровления - выглядит довольно правдоподобной на этом фоне.

Если в этот момент вы задумались над вопросом «А не тот ли это шип, что используется во всех вакцинах?» - поздравляю, вы правильно вспомнили, это именно он. Почему тогда мы не наблюдаем побочек от вакцин? Об этом далее.

Вакцины и S-spike

Основных вакцин у нас используется 2 типа: mRNA и аденовирусные.

В mRNA вакцинах от Pfizer и Moderna, а также в аденовирусной от Johnson & Johnson используется мутированная версия спайка S-2P, не имеющая фьюзогенной активности в принципе. Учитывая, что данные за склеивающую активность натурального спайка появились только что - ребята молодцы и угадали. Пронесло. Заставить организм вырабатывать натуральные спайки без мутаций - не лучшая идея, как вы могли заметить.

А вот в китайской вакцине, Спутнике и AstraZeneca, используется Native S spike - неизмененный коронавирусный шип. Однако, судя по тому, что эти вакцины не вызывают ни пневмонии, ни других серьезных побочных эффектов - пронесло второй раз.

Почему аденовирусные вакцины с неизменным спайком не вызывают серьезных функциональных изменений тканей с рецепторами ACE2 и NRP1? На этот вопрос у меня пока нет ответа. Я бы делал ставку на то, что на это повлияли концентрация, быстрое распознавание получившегося вируса иммунной системой и структурные особенности получившегося аденовируса.

Самых интересных побочек от вакцины можно было бы добиться, если бы кто-нибудь попробовал через РНК вектор доставить естественный спайк без мутаций. Даже интересно, тестировался ли такой вариант. Хотя, скорее всего, он не прошёл бы даже первую фазу клинических испытаний, и вряд ли кто-нибудь стал бы выкладывать результаты.

В любом случае, кажется, что при разработке следующих вариантов вакцин стоит осторожнее относиться к варианту с базовым S spike.

Перейдём к финальной части - хотелось бы поговорить о том, что делать, если вы все же заболели и получили нейрологическую симптоматику.

Что делать, если все же слиплось?

К счастью, мозг - довольно пластичная штука, имеющая кучу механизмов, обеспечивающих запас прочности и возможности для восстановления.

Нейроны растут, нейронные сети умеют перетренировываться и брать на себя новые функции - в общем, улучшить ситуацию с пропаданием запахов или снижением памяти - можно.

Что для этого нужно? Как ни странно - тренировать навык, который просел в результате болезни. Вообще здесь хочется упомянуть последние исследования в сфере индуцирования нейропластичности, но учитывая, что они ставились на мышах - я пожалуй не буду этого делать, ибо заниматься самолечением, основываясь на экспериментальных данных с мышек - не лучшая идея.

Единственное, что я упомяну - разнообразие внешней среды тоже является одним из факторов, индуцирующих пластичность, так что съездить в отпуск в новое место после болезни выглядит неплохой идеей.

Для тренировки распознавания запахов - существуют Aroma-Kits. Для когнитивных функций - различные игры на память и реакцию, вроде NeuroNation.

Заключение

Хочу передать пламенный привет всем адептам идеи «Давайте массово переболеем, прививки не нужны» - не знаю, какие могут быть за это аргументы, если у нас есть данные за возможность склейки легких, нейронов и ласт.

А так - рекомендации стандартные, как и у ВОЗ. Мойте руки, избегайте скоплений людей, прививайтесь, а если уже привились - следите за концентрацией антител.

Хорошего вам дня и не болейте.

Что угрожает эффективности вакцины?

Специалисты-вирусологи всего мира сходятся во мнении, что обнаруженный в ЮАР новый вариант коронавируса под названием омикрон опасен для почти двухлетней глобальной пандемии коронавируса.

Эксперты подчеркивают, что еще слишком рано оценивать полное влияние мутации варианта омикрон на эффективность вакцины. Они не думают, что мы окажемся в ситуации, когда вакцины станут бесполезными.Это вряд ли произойдет. Вопрос в том, представляет ли новый вариант небольшую угрозу эффективности вакцины или вообще не представляет ее? Предварительные данные станут известны в ближайшие дни. Однако не следует забывать, что вакцины по-прежнему являются лучшим средством в борьбе с коронавирусом.

Американский производитель вакцины Moderna заявил, что комбинация мутаций, наблюдаемых в новом варианте омикрон, представляет «значительный потенциальный риск ускорения снижения естественного и вызванного вакциной иммунитета».Компания заявила, что уже начала тестировать способность своей вакцины нейтрализовать новый вариант, и результаты ожидаются в ближайшие недели.
В свою очередь AstraZeneca сообщила, что тестирует комбинированную терапию антителами в борьбе с новым вариантом, а представитель компании заверил, что текущие возможности вакцины уже позволяют быстро реагировать на новые варианты. - «АстраЗенека» также проводит исследования в регионах, где был выявлен вариант, а именно в Ботсване и Эсватини.По словам компании, это позволит нам собрать реальные данные для разработки мер против нового варианта. Johnson & Johnson также объявила, что тестирует свою вакцину против нового варианта.

CNN указывает, что, по мнению ученых, не совсем понятно, откуда появился новый вариант. Хотя впервые он был обнаружен в Южной Африке, возможно, он пришел откуда-то еще.

Лоуренс Янг, вирусолог и профессор молекулярной онкологии в Медицинской школе Уорика в Великобритании, подтвердил мнение Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) о том, что омикрон «очень тревожит».- Это самая мутировавшая версия вируса, которую мы когда-либо видели. Он включает в себя некоторые изменения, которые мы видели ранее в других вариантах, но никогда все эти комбинации не были вместе в одном вирусе. У него также есть новые мутации, пишет Янг в своем заявлении. Он пояснил, что всего омикрон содержит около 50 мутаций, а самое главное, согласно исследованию южноафриканских ученых-геномиков, более 30 из них были обнаружены в шиповидном белке — структуре, которую вирус использует для проникновения в атакуемые клетки.

Нил Фергюсон, директор Центра глобального анализа инфекционных заболеваний Имперского колледжа Лондона, сказал, что количество мутаций в шиповидном белке является «беспрецедентным». что этот вариант может иметь больший эффект». Потенциал для преодоления иммунного барьера, который вакцины призваны обеспечивать по сравнению с предыдущими днями, быстро увеличивался — в то время как 16 ноября было зарегистрировано 273 новых случая заражения, число выросло до более чем 1200 случаев в предыдущие дни. 25 ноября, из них более 80 проц.обнаружен в провинции Гаутенг. «Эпидемиологическая картина предполагает, что этот вариант может быть гораздо более заразным, что может быть связано с некоторыми мутациями», — написал Пикок в комментарии, которым поделился британский Центр научных СМИ.

Тулио де Оливейра, директор Центра реагирования на эпидемии в Южной Африке, также признал, что новый вариант «имеет гораздо больше мутаций, чем ожидалось». Он добавил, что «вирус распространяется очень быстро, и мы ожидаем, что системы здравоохранения будут перегружены в ближайшие несколько дней и недель».

Доктор Ашиш Джа, декан Департамента общественного здравоохранения США Университета Брауна, сказал, что новый вариант «ведет себя по-другому» и «кажется гораздо более заразным, чем дельта». - Он быстро стал доминирующим в Южной Африке в тех регионах, где был обнаружен. Это произошло за дни, а не месяцы, предупредил Джа.

Читайте также: "Пусть богатые вакцинируют бедных - из сочувствия и эгоизма" .

.

Все о белке S коронавируса

Виновник нынешней пандемии, вирус Sars-CoV-2, вызывает неослабевающий интерес не только ученых, но и всех нас. Информация о его строении и «жизненном цикле» циркулирует в СМИ, но наибольшие эмоции вызывает S-белок (шипообразный белок), входящий в его состав. Этот гликопротеин растет с поверхности вируса и образует вокруг него специфическую корону, напоминающую корону на микроскопическом изображении. Отсюда и пошло название всей группы коронавирусов, в которую входит и Sars-CoV-2, и из-за этого инфекционность этого вируса так высока — он является ключом к внутренностям наших клеток.

Коронавирусы представляют собой очень разнообразную группу патогенов, поражающих многие виды птиц и млекопитающих, включая человека. Они вызывают широкий спектр инфекций, в т.ч. тяжелые респираторные заболевания, проблемы с пищеварением и нервной системой. Коронавирус SARS-CoV-2, обнаруженный в Китае в ноябре 2019 года, относится к подгруппе бета-коронавирусов.

Генетический материал коронавирусов представляет собой одноцепочечную РНК размером от 27 до 32 т.п.н. (пары оснований), что делает его одним из крупнейших геномов среди РНК-вирусов.Помимо известного белка S, в состав вируса входят и другие структурные белки: малый белок оболочки (Е), мембранный белок (М) и нуклеокапсидный белок (N), и почти все они являются мишенью разрабатываемого противовирусного препарата. терапии. Однако в борьбе с SARS-CoV-2 ученых особенно интересует S-белок шипа, так как он играет ключевую роль в процессе заражения клеток-хозяев. Это позволяет вирусу проникнуть в клетку и заразить ее. В результате взаимодействия между белком S и рецептором ACE2, присутствующим в мембране клетки-хозяина, вирус подвергается эндоцитозу и проникает в клетку.

В чем уникальность протеина S?

В нативной (природной) форме белок S неактивен, но благодаря ферментативной обработке активируется и приобретает новые свойства. Этот процесс начинается с действия клеточных протеаз, которые расщепляют и делят белок на 2 субъединицы (S1 и S2). Одной из протеаз, способных расщеплять S-белок SARS-CoV-2, является катепсин L, а также TMPRSS2, обнаруженные в клеточных мембранах дыхательных путей человека.Это расщепление необходимо для вирусной инфекционности и высвобождения генома РНК в клетку-мишень. Следует отметить, что S-белок вируса SARS-CoV-2 отличается от белков его близких родственников, потому что он имеет сайт, активируемый ферментом клетки-хозяина, называемым фурином. Это расположение, вероятно, влияет на стабильность вируса и высокую степень заражения.

Субъединицы белка S выполняют различные функции:

• Субъединица S1 отвечает за распознавание рецепторов хозяина и очень изменчива.Он состоит из 2 доменов: N-концевого и С-концевого соответственно. С-концевой домен представляет собой рецептор-связывающий домен (RBD), который распознает и связывается с рецептором на поверхности клетки-хозяина, в частности с рецептором ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2). N-концевой домен участвует в начальном связывании вируса с клетками благодаря распознаванию специфических молекул сахара.
• Субъединица S2 и пептиды слияния отвечают за слияние (сборку) вирусной мембраны и клетки-хозяина.Их высвобождение возможно только благодаря активности клеточных ферментов.

Внутри клетки-мишени вирус реплицируется, создавая тысячи своих копий, которые могут заразить большее количество клеток. Реплицированная вирусная РНК, а также структурные и неструктурные белки собираются и затем транспортируются через везикулы, образованные внутриклеточными мембранами, и высвобождаются из клетки.

Протеин S является ключом к успешной противовирусной терапии

Тщательное знание структуры белка S и механизма проникновения вируса в клетку-мишень может позволить разработать эффективные методы лечения SARS-CoV-2.Продолжаются исследования по разработке новых ингибиторов SARS-CoV, которые ингибируют стадию проникновения вируса через рецептор ACE2, а также ингибиторов TMPRSS2 и фурина. Также было разработано много моноклональных антител, которые могут ингибировать связывание домена RBD единицы S1 белка S с рецептором клетки-хозяина.
Однако в настоящее время белок S стал ключевым элементом в разработке вакцин против SARS-CoV-2. Вакцины с мРНК состоят из матричной рибонуклеиновой кислоты (мРНК), кодирующей спайковый белок S SARS-CoV-2, и упакованы в капсулу из липидных наночастиц.На основе мРНК в клетке-хозяине синтезируется белок S, который затем презентируется на клеточной поверхности и распознается клетками иммунной системы человека как нечто чужеродное. В этот момент запускаются дальнейшие процессы формирования иммунного ответа и выработки антител против SARS-CoV-2.
После вакцинации иммунитет против SARS-CoV-2 устанавливается в течение 10-14 дней. В случае двухдозовой вакцинации (Pfizer, Moderna) полный иммунитет вырабатывается через 2 недели после второй дозы, т.е. в возрасте около 5 недель.через неделю после первой дозы. Образно говоря, благодаря вакцинам в организме человека создается армия антител, которые в случае очередной встречи с вирусом сработают намного быстрее, эффективнее и сильнее.

Новые мутации в белке S – чего нам бояться?

Эффективности программы вакцинации могут угрожать выявленные новые варианты коронавируса, в том числе Южной Африки и Бразилии. В случае британского варианта влияние на эффективность вакцинации Pfizer и Moderna практически отсутствует или незначительно.Важно отметить, что большинство существующих мутаций, если они связаны с изменениями в белке S шипа, влияют только на одну специфическую антигенную детерминанту. Белок S имеет несколько из них, и вакцина работает против всех из них. Так что наша «армия антител» все еще может успешно защищать нас от вирусной атаки.
Еще одной важной функцией белка S является его важность в серологических тестах (антител). В случае SARS-CoV-2 большинство этих тестов основано на обнаружении антител против белка N (белок нуклеокапсида) или поверхностного белка S.Однако наибольшую эффективность в диагностике SARS-CoV-2 показали тесты на основе белковой субъединицы S (S1). Полезны серологические тесты, в том числе при проведении эпидемиологических исследований, определении скорости распространения вируса или определении уровня смертности от болезни. Однако основой для выявления инфекции SARS-CoV-2 по-прежнему является тест на выявление генетического материала вируса (ОТ-ПЦР).
Автор: Magdalena Łyszczarz

Ссылки:
1. Пандемические коронавирусы человека - характеристика и сравнение отдельных свойств HCoV-SARS и HCoV-MERS; Катажина Pancer
2.ОБЗОРНАЯ СТАТЬЯ Структурные и функциональные свойства шиповидного белка SARS-CoV-2: разработка потенциального антивирусного препарата для лечения COVID-19; Yuan Huang1, Chan Yang1, Xin-feng Xu1, Wei Xu1 и Shu-wen Liu1,
3. Молекулярная диагностика COVID-19 – текущий опыт, Katarzyna Pancer Отделение вирусологии, Национальный институт общественного здравоохранения – Национальный институт гигиены, Варшава
4. Характеристика и оценка полезности серологических тестов в диагностике инфекций, вызванных коронавирусом SARS-CoV-2 - Национальный институт общественного здравоохранения - Национальный институт гигиены отдел бактериологии и контроля биозагрязнения
5.https://www.medexpress.pl/wszystko-o-szczepionce-mrna/80175
6. https://bioinfo.imdik.pan.pl/coronavirus-service/mesmerize/koronawirusy/ - Строительство SARS-CoV-2
7.https://szczepienia.pzh.gov.pl/faq/na-czego-polega-innowacyjnosc-zastosowania-mrna-w-szczepionkach-prasz-covid-19/

.90 000 Омикронов — еще одна серьезная угроза в условиях пандемии. Что мы знаем о новом варианте коронавируса?

Лоуренс Янг, вирусолог и профессор молекулярной онкологии в Медицинской школе Уорика в Великобритании, поддержал мнение Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) о том, что Омикрон вызывает «очень беспокойство».

"Это самая мутировавшая версия вируса, которую мы когда-либо видели.Этот вариант включает в себя некоторые изменения, которые мы видели ранее в других вариантах, но никогда все эти комбинации не были вместе в одном вирусе. У него также есть новые мутации», — написал Янг в заявлении.

Он пояснил, что у Омикрона всего около 50 мутаций, и самое главное, согласно исследованию южноафриканских ученых-геномиков, более 30 из этих мутаций были обнаружены в шипованном белке — структуре, которую вирус использует для проникновения в атакуемые клетки.

Нил Фергюсон, директор Центра глобального анализа инфекционных заболеваний Имперского колледжа Лондона, сказал, что количество мутаций в шиповидном белке было «беспрецедентным».

«Ген спайкового белка является мишенью для большинства вакцин.Поэтому есть опасения, что этот вариант может иметь больший потенциал, чем предыдущие варианты, чтобы избежать иммунного барьера, который должны обеспечивать вакцины», — сказал Фергюсон.

Шэрон Пикок, профессор общественного здравоохранения и микробиологии Кембриджского университета, отметила, что, хотя общее число случаев заболевания Covid-19 в Южной Африке относительно невелико, за последние семь дней наблюдается быстрый рост — в то время как 273 новых случая заражения были зарегистрированы 16 ноября. 25 ноября их число возросло до более чем 1200 случаев, из которых было зарегистрировано более 80%.обнаружен в провинции Гаутенг.

«Эпидемиологическая картина предполагает, что этот вариант может быть гораздо более заразным, возможно, из-за некоторых мутаций», — написал Пикок в комментарии, опубликованном британским Центром научных СМИ.

Тулио де Оливейра, директор Центра реагирования на эпидемии в Южной Африке, также признал, что новый вариант «имеет гораздо больше мутаций, чем мы ожидали».Он добавил, что «вирус распространяется очень быстро, и мы можем ожидать, что системы здравоохранения будут перегружены в ближайшие несколько дней и недель».

Доктор Ашиш Джа, декан Департамента общественного здравоохранения США Университета Брауна, сказал, что новый вариант «ведет себя по-другому» и «кажется гораздо более заразным, чем вариант Дельта».«Он быстро стал доминирующим в Южной Африке, где был обнаружен. Это произошло за дни, а не месяцы», — предупредил Джа.

CNN: Чего мы не знаем об Омикроне?

Пикок, де Оливейра, Фергюсон и Джа согласны с тем, что еще слишком рано оценивать полное влияние мутации варианта омикрон на эффективность вакцины.

Де Оливейра подчеркнул, что вакцины от Covid-19 по-прежнему являются лучшим средством в борьбе с коронавирусом, и добавил, что для улучшения составов по-прежнему необходимо проводить лабораторные исследования.

"Я не думаю, что мы окажемся в ситуации, когда вакцины станут бесполезными, - сказал Джа. - Я думаю, что это крайне маловероятно".Вопрос только в том, представляет ли новый вариант небольшую угрозу эффективности вакцины или вообще не представляет ее? Думаю, предварительные данные будут известны в ближайшие дни».

Американский производитель вакцины Moderna заявил в пятницу, что комбинация мутаций, обнаруженных в новом варианте Omikron, представляет собой «значительный потенциальный риск ускорения снижения естественного и вызванного вакциной иммунитета».

Компания заявила, что уже начала тестировать способность своей вакцины нейтрализовать новый вариант, и результаты ожидаются в ближайшие недели.

В свою очередь AstraZeneca объявила, что тестирует комбинированную терапию антителами в борьбе с новым вариантом, а представитель компании заверил, что текущие возможности вакцины уже позволяют быстро реагировать на новые варианты.

«АстраЗенека также проводит исследования в местах, где был идентифицирован вариант, а именно в Ботсване и Эсватини.По словам компании, это позволит нам собрать реальные данные для разработки мер против нового варианта.

Johnson & Johnson также объявила, что тестирует свою вакцину против нового варианта.

CNN указывает, что, по мнению ученых, не совсем понятно, откуда появился новый вариант.Хотя впервые он был обнаружен в Южной Африке, возможно, он пришел откуда-то еще.

ВОЗ в пятницу заявила, что во всем мире на данный момент зарегистрировано чуть менее 100 случаев варианта омикрон, в основном в Южной Африке и Ботсване.AFP пишет, что этот вариант также был обнаружен в Малави, Израиле, у человека, приехавшего из Малави, Гонконга и Бельгии.

.

Какие ингредиенты входят в состав вакцин от COVID-19?

В мРНК вакцины против COVID-19 присутствует фрагмент мРНК нуклеиновой кислоты, который содержит информацию о синтезе белка SARS-CoV-2 S. Мы не найдем вирус или его белки в вакцине. Вакцина мРНК содержит меньше вспомогательных веществ по сравнению с традиционными вакцинами, доступными на рынке. К вспомогательным веществам относятся: липидные наночастицы, соли, сахар и вода.

1 доза мРНК-вакцины содержит 30 мкг и 100 мкг вакцины Comirnata (Pfizer-BioNTech) и Spikevax (Moderna) соответственно, содержащихся в капсуле с липидными наночастицами.

мРНК-вакцина содержит четыре типа веществ:

  • АКТИВНОЕ ВЕЩЕСТВО : мРНК, кодирующая белок S (шип) вируса SARS-CoV-2, который действует как АНТИГЕН.
  • FAT в виде липидных наночастиц: 4 типа жиров (липидов), образующих мелкие водонерастворимые частицы. Их задача — стабилизировать мРНК и защитить ее от деградации, облегчить транспорт мРНК к клеткам-мишеням и усилить иммунный ответ (выполняют роль своеобразного адъюванта).
  • SOLE, , которые добавляются для поддержания правильного pH вакцины.
  • САХАРОЗА , т.е. сахар препятствует слипанию и слипанию липидных частиц.
  • ВОДА

Подробный состав вакцин против COVID-19.

Поскольку в мРНК-вакцинах против COVID-19 нет вирусов или вирусных белков, нет необходимости использовать клеточные линии, антибиотики или другие вещества, добавляемые в культуральную среду в процессе производства.Кроме того, в мРНК-вакцинах нет консервантов (например, тиомерсала) или адъювантов.

мРНК-вакцины

не содержат белков, поэтому опасения по поводу аллергии на яичный белок или глютен необоснованны.

Векторные вакцины против COVID-19 содержат авирулентный аденовирус (человека или животного) со встроенной генетической информацией о синтезе S-белка (антигена) вируса SARS-CoV-2. Вирус действует как вектор, ответственный за транспортировку генетического фрагмента в вакцине.

Вирусный вектор был предварительно изменен в лаборатории таким образом, чтобы он не мог воспроизводиться и не вызывал симптомов заболевания. Векторная вакцина содержит меньше вспомогательных веществ по сравнению с традиционными вакцинами, доступными на рынке. К вспомогательным веществам относятся: липидные наночастицы, соли, сахар и вода.

Векторная вакцина содержит четыре типа веществ:

  • АКТИВНОЕ ВЕЩЕСТВО : вирусный вектор со встроенным геном белка S белка SARS-CoV-2 в качестве АНТИГЕНА
  • SOLE, , которые добавляют для поддержания правильного pH вакцина
  • ПОЛИСОРБАТ 80 стабилизирующий
  • ВОДА

Подробный состав вакцин против COVID-19.

При производстве векторных вакцин аденовирусы выращивают в клеточных линиях, полученных из человеческого материала.

В векторных вакцинах нет консервантов и адъювантов.

.

Изменяет ли мРНК-вакцина COVID-19 геном человека?

Мнение о том, что мРНК-вакцина COVID-19 модифицирует геном человека, противоречит основным принципам клеточной биологии. мРНК в вакцине от COVID-19 содержит информацию о синтезе S-белка SARS-CoV-2 (шип). мРНК заключена в липидные наночастицы, которые играют защитную роль (мРНК не разрушается сразу) и помогают в транспорте РНК в клетку (облегчают проникновение через клеточную мембрану клеток человека).В результате мРНК из вакцины попадает в цитоплазму клетки привитого человека и там происходит продукция S-белка коронавируса. Этот белок как антиген обладает сильными иммуногенными свойствами, благодаря которым он стимулирует иммунную систему человека к выработке нейтрализующих антител и клеточному ответу.

Генетический материал человека представляет собой двухцепочечную ДНК, которая находится в ядре клетки. Ядро клетки отделено от остальной части клетки мембраной. мРНК вакцины транслируется рибосомами в цитоплазме и не попадает в ядро.Следовательно, он не может интегрироваться с хромосомной ДНК человека. Химические различия между мРНК и ДНК создают дополнительный барьер. Вакцина мРНК не может изменить геном, и нет риска повредить ДНК человека.

Технология мРНК, используемая для разработки вакцин, основана на принципах науки. Платформа мРНК ранее использовалась при разработке вакцин против ЦМВ, вируса Зика, гриппа и бешенства. Технология мРНК также успешно используется при разработке противораковых вакцин и терапевтических мероприятий.

Страх перед интеграцией чужеродной ДНК или РНК в наш собственный геном и его изменением неоправдан в ситуации, когда мы ежедневно вступаем в контакт с большим количеством чужеродной ДНК и РНК других организмов. Например, мы потребляем ДНК и РНК с пищей. Кроме того, наши тела являются домом для миллиардов микроорганизмов, таких как бактерии и грибки, которые колонизируют различные поверхности, такие как кожа и желудочно-кишечный тракт. Более того, у людей, перенесших переливание крови или трансплантацию органов, ученые не увидели интеграции ДНК донора в ДНК реципиента, не говоря уже об изменении в ней.

.90 000 COVID-19 как сезонное заболевание? У вируса SARS-CoV-2 обнаружен участок, реагирующий на внешние условия - Pulse of Medicine

Ученые из Университета Иллинойса (США) сообщают, что нашли доказательства того, что COVID-19 является сезонным заболеванием. Болезнетворный коронавирус имеет структуру, которая реагирует на температуру и внешние условия.

Вы читаете эту статью по платной подписке. Ваша подписка активна

Коронавирус имеет структуру, которая реагирует на внешние условия, а это означает, что инфекции могут быть сезонными

FOT.

Мы уже видели, что с наступлением осенне-зимнего сезона течение пандемии COVID-19 резко обостряется. Мы наблюдали это год назад; то же самое происходит сейчас. И вовсе не обязательно виновниками быстро растущего числа заражений являются новые, лучше адаптированные варианты вируса или тем более частые встречи в закрытых, непроветриваемых помещениях, вынужденные погодой. Это может быть связано с тем, что COVID-19 имеет определенные характеристики, которые делают его сезонным вирусом.

Обнаружен сезонный характер SARS-CoV-2

Новый анализ, проведенный командой проф. Густаво Каэтано-Анольес доказал, что молекулярная структура на его поверхности отвечает за сезонный характер SARS-CoV-2. Открытие может помочь предсказать будущие мутации и потенциально проложить путь к новым методам лечения или вакцинам.

— Мы первыми определили своего рода вирусный сенсор, реагирующий на внешние условия окружающей среды, — объясняет проф.Каэтано-Анольес.

Добавляет: Мы считаем, что эта структура должна стать ключевым элементом в процессах прогнозирования, смягчения последствий и принятия обоснованных решений в отношении общественного здравоохранения.

Лектины

отвечают за обнаружение изменений температуры

Рассматриваемая структура встроена в N-концевой домен вируса.Он принадлежит к большой группе белков, известных как лектины.

Все организмы продуцируют лектины, хотя изначально предполагалось, что их производят только растения. Лектины участвуют в различных взаимодействиях между клетками, в том числе распознавать и связываться с углеводами и формировать адаптивные и врожденные иммунные реакции. Также известно, что он помогает вирусам и другим микробам прикрепляться к клеткам-хозяевам. Однако только недавно ученые обнаружили, что определенные лектины также играют роль в обнаружении изменений температуры окружающей среды.

Это произошло в 2019 году. Затем исследователи из Китая отметили, что один тип лектина, галектин, участвует в процессах взаимного распознавания коралловых полипов и мелких водорослей, называемых динофлагеллятами. Однако они заметили, что когда температура воды выходила за пределы узкого теплового диапазона (25-30 градусов по Цельсию), механизм распознавания работал не так эффективно, как раньше. Это было первое указание на то, что галектины ощущали внешнюю температуру.Это объясняет тайну обесцвечивания кораллов и исчезновения коралловых рифов в потеплевших водах.

Ученые обнаружили структуру шиповидного белка вируса SARS-CoV-2, который реагирует на температуру

проф. Каэтано-Аноллес и его коллеги проанализировали десятки тысяч геномов SARS-CoV-2 и обнаружили галектиноподобную структуру шиповидного белка вируса. Ученые полагают, что эта структура чувствует внешние условия и, когда не слишком жарко или влажно, вызывает конформационные изменения шиповидного белка, позволяя вирусной РНК проникать в клетки-хозяева.

— Представьте, что спайк — это маленькая баночка с крышкой сверху. При высокой температуре он остается закрытым и не может выплеснуть свое инфекционное содержимое. Но когда крышка соприкасается с клеткой-хозяином в благоприятных условиях, довольно прохладных и сухих, банка открывается и высвобождает слитый пептид, который помогает соединить мембраны вируса и хозяина. Это позволяет вирусу проникнуть в клетку и начать размножаться, — говорит главный автор публикации.

Вирус наиболее интенсивно мутирует в галектиноподобном участке

По его словам, вирусы постоянно меняются. И когда определенная часть генома начинает меняться (мутировать) быстрее, чем раньше, это признак того, что вирус исследует новые и лучшие способы выживания и распространения внутри своего хозяина. - Другими словами, такие быстрые мутации означают, что вирус бездумно бросает в цель липкие дротики, чтобы посмотреть, что прилипнет, - образно объясняет исследователь.

Эти быстрые и накапливающиеся мутации чаще всего появляются в областях, ответственных за передачу, инфекционность и ускользание от иммунитета, поскольку эти признаки наиболее полезны для распространения вируса. А поскольку оказалось, что для SARS-CoV-2 очень важна восприимчивость к окружающей среде, понятно, что галектиноподобная структура также является одной из областей, которые мутируют наиболее интенсивно.

Кумулятивные вспышки мутации коронавируса произошли там, где была зима

«Мы обнаружили, что галектиноподобная структура является общей мишенью для мутаций, поскольку она помогает вирусу избегать или модулировать физиологические реакции хозяина для дальнейшего распространения и выживания», — говорит Каэтано-Анольес.

Отслеживая мутации в области галектиноподобного белка, ученые смогли определить сезонный характер SARS-CoV-2, характерный для всего мира. Они обнаружили кумулятивные вспышки мутаций в течение 2020 года, которые часто приводили к появлению новых вариантов, вызывающих озабоченность. Эти события происходили в тех частях земного шара, где была зима, или в высокогорных районах, где круглый год низкие температуры.Летом и в низменных тропических районах таких интенсивных мутаций не происходило.

Сезонный характер пандемии зависит от полушария

Ученые также подтвердили, что большинство сезонных вспышек мутаций произошло в N-концевой области шиповидного белка, именно там находится галектиноподобная структура.

— Отслеживание возникновения мутаций в этой структуре позволило выявить сезонный характер течения пандемии.Это зависит от полушария и обусловлено вспышками мутаций. Именно эти выбросы ответственны за создание варианта «Дельта» и других вариантов, вызывающих опасения, объясняет проф. Каэтано-Анольес.

Это не единственное свидетельство сезонности SARS-CoV-2

Лаборатория под руководством профессора в настоящее время анализирует миллионы вирусных последовательностей со всего мира, чтобы определить, как геномный состав меняет поведение вируса.Ученые надеются найти еще больше молекулярных доказательств сезонности SARS-CoV-2.

В журнале «Методы микробиологии» (DOI: 10.1016/bs.mim.2021.10.002) опубликована статья «Сезонное поведение COVID-19 и его галектиноподобный виновник вирусного всплеска».

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Доктор Чудзик: с каждой волной COVID-19 увеличивается процент пациентов с поздними осложнениями

COVID-19 в повседневной практике: с новыми вариантами меняются наиболее распространенные симптомы

.90 000 Босс Moderna прогнозирует: нынешние вакцины менее эффективны против Омикрона - Puls Medycyny

Существующие вакцины от Covid-19 будут иметь гораздо более низкую эффективность по сравнению с вариантом коронавируса Омикрон, - прогнозирует генеральный директор фармацевтической компании Moderna Стефан Бансель.

Вы читаете эту статью по платной подписке. Ваша подписка активна

Существующие вакцины против Covid-19 могут оказаться неэффективными против варианта Omikron, говорит босс Moderna

FOT.

Будем ждать

месяцев вакцины против варианта Омикрон

В интервью, опубликованном во вторник (30 ноября) в Financial Times, Стефан Бансел объяснил, что производство вакцины нового типа, адаптированной к специфике Омикрона, будет непростым делом. Скорее всего, это займет месяцы.

Все потому, что вариант Омикрона содержит целых 50 мутаций, 32 из которых происходят внутри шиповидного белка вируса, что позволяет ему заражать клетки.По словам босса Moderna, ситуацию усугубляет и стремительное распространение Omicron в Южной Африке.

Эффективность современных вакцин против Омикрона за две недели

И Moderna, и Pfizer находятся в процессе разработки новой вакцины, включающей новейший штамм коронавируса.

Бансел сообщил, что точная информация об эффективности препаратов, используемых в настоящее время против Омикрона, и их способности вызывать тяжелое течение Covid-19 должна быть доступна в течение двух недель.

Bancel: Фармацевтические компании не виноваты в плохом распределении вакцин

Бансель в интервью FT опроверг утверждения о том, что фармацевтические компании не поставляют достаточно вакцин в развивающиеся страны, такие как Южная Африка.

Согласно исследованию Университета Джона Хопкинса в США, четверть населения страны полностью вакцинирована.Глава Moderna заявил, что именно правительство США приказало его компании потратить 60 процентов. производила вакцины в США.

Кроме того, Covax — международный механизм, созданный для распределения вакцин в странах с низким уровнем доходов, — или правительства этих стран не забрали вакцины, заказанные со складов, добавил он.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Министерская группа по борьбе с новой мутацией Omikron

Польские специалисты об угрозе, которую может представлять Omikron

.

Смотрите также