Los científicos investigan el impacto de las mutaciones de SARS-CoV-2 RBD a través de variantes

En un estudio reciente publicado en el servidor de preimpresión medRxiv *, los investigadores australianos investigaron exhaustivamente el impacto de 39 mutaciones del dominio de unión al receptor (RBD) en seis variantes preocupantes del síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) ( VOCs) y variantes de interés (VOIs). Las variantes del SARS-CoV-2 incluían Alpha, Beta, Gamma, Delta, Kappa y Omicron. Además, los investigadores estudiaron el efecto de 33 mutaciones puntuales comunes utilizando una matriz de 39 plex basada en perlas personalizadas.
Específicamente, examinaron el efecto sobre el reconocimiento de inmunoglobulina G (IgG), el compromiso de los receptores gamma cristalizables de fragmentos (FcγRs), y unión de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2). Estudio: afinidad alterada a ACE2 y anticuerpos funcionales Fc reducidos a las variantes RBD del SARS-CoV-2. Haber de imagen: Juan Gaertner/Shutterstock El RBD de la proteína del pico (S) del SARS-CoV-2 es un punto crítico de mutación en todos los linajes de VOC.
Los VOC Beta y Omicron albergan mutaciones RBD como N501Y, que mejoran su afinidad de unión a ACE2 y, posteriormente, su infectividad y transmisión. potencial. Los anticuerpos neutralizantes (nAb) dirigidos a RBD inducidos después de la infección por SARS-CoV-2 y la vacunación contra la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) bloquean la unión de ACE2 en las células huésped, protegiéndolas así de la infección sintomática. Algunas mutaciones RBD, como E484K que se encuentra en los COV beta y gamma, dan como resultado una pérdida del epítopo reconocido por los nAb anti-SARS-CoV-2, lo que reduce su capacidad de neutralización.
Asimismo, Omicron BA.2 tiene 16 aminoácidos. mutaciones en el RBD que facilitan evadir la neutralización. Sin embargo, varios anticuerpos dirigidos contra el RBD también inducen actividad no neutralizante.
Los estudios apenas han investigado el impacto de las mutaciones RBD en la afinidad por los polimorfismos ACE2 que alteran las proteínas. Los estudios en animales han demostrado la importancia de la inmunidad mediada por Fc, donde los animales que recibieron anticuerpos monoclonales neutralizantes (mAb) con regiones Fc comprometidas tenían cargas virales más altas. Por lo tanto, una mejor comprensión de las funciones efectoras de Fc de anticuerpos, incluida la fagocitosis celular dependiente de anticuerpos (ADCP) y la citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC), podría ayudar a mejorar las firmas protectoras en todos los VOC.
En el presente estudio, los investigadores recolectaron 16 muestras de anticuerpos plasmáticos IgG de receptores de la vacuna BNT162b2 y 15 sujetos convalecientes de COVID-19. Las muestras del estudio de convalecientes se recolectaron entre marzo y mayo de 2020 cuando las cepas ancestrales de SARS-CoV-2 pre-COV causaron infecciones. Utilizaron un ensayo de microesferas multiplexadas de SARS-CoV-2 para medir el isotipo y las subclases de anticuerpos.
Sus resultados también indicaron la capacidad de los anticuerpos específicos de antígeno para interactuar con construcciones solubles de dímeros FcγRIIa y FcγRIIIa, una lectura indirecta de la actividad de ADCP y ADCC , respectivamente. El equipo utilizó serología de sistemas para observar el repertorio de anticuerpos de los sujetos vacunados y convalecientes de BNT162b2. El análisis de componentes principales (PCA) mostró que estos sujetos se separaron naturalmente en tres grupos en función de las firmas de anticuerpos, con 15 características de anticuerpos que contribuyeron a las diferencias observadas entre los grupos.
Además, los investigadores utilizaron la interferometría de biocapa (BLI) para caracterizar la afinidad de unión de la ACE2 de tipo salvaje (WT) a los VOC RBD y un subconjunto de mutaciones de un solo punto. El BLI también ayudó a los investigadores a evaluar los perfiles de unión de tres polimorfismos ACE2 de baja frecuencia, E35K, K26R y S19P, a RBD de VOC Alpha, Beta, Delta, Gamma, Omicron BA.2 y cepas ancestrales RBD.
Es de destacar que los polimorfismos de ACE2 están presentes con baja frecuencia dentro de la población humana. Por ejemplo, S19P, que predomina en las poblaciones africanas/afroamericanas, se presenta con una frecuencia baja del 0,3 %.
El estudio actual tuvo tres hallazgos clave. Primero, los autores observaron una pérdida de reconocimiento de IgG contra el RBD de Omicron y Beta VOC y numerosas mutaciones de un solo punto, incluidas G446S y N501T. Los ensayos ADCP validaron que este reconocimiento reducido de IgG se tradujo en una pérdida de anticuerpos de unión a FcγR, lo que mostró que las mutaciones de RBD en los VOC comprometían las funciones del efector Fc.
En general, estos resultados indicaron tendencias de escape inmunitario evolutivo de Gamma, Beta y COV de Omicron. En segundo lugar, los investigadores demostraron que la afinidad de RBD-ACE2 influía en el potencial de los anticuerpos para bloquear la unión de ACE2 utilizando un ensayo de neutralización in vitro sustituto. En tercer lugar, los investigadores utilizaron BLI para demostrar que las mutaciones VOC y los polimorfismos ACE2 humanos, incluidos E35K, K26R y S19P, alteraron la afinidad y la cinética de unión de RBD-ACE2; lo que, a su vez, influyó en la susceptibilidad de una persona a la infección por SARS-CoV-2.
El presente estudio tuvo una cohorte de individuos BNT162b2 que recibieron dos dosis de vacuna. Ahora, la mayoría de los países han ampliado el régimen de vacunación actualmente aprobado a tres dosis, lo que probablemente mejoró las respuestas inmunitarias a los COV. Los estudios futuros deberían diseccionar el impacto de mutaciones particulares en las respuestas mejoradas de anticuerpos específicos de RBD.
Los estudios futuros también deberían explorar cómo los hallazgos del estudio actual se traducirían en otras vacunas contra el SARS-CoV-2 con respuestas más o menos potentes, como el ácido ribonucleico mensajero (ARNm)-1273. Para concluir, todas las mutaciones VOC, incluidas las mutaciones puntuales comunes, las mutaciones RBD y su combinación, tuvieron efectos significativos en la afinidad RBD-ACE2, la unión a IgG y las funciones efectoras de Fc. De hecho, estos sitios son cruciales para la evolución del SARS-CoV-2 y necesitan un monitoreo continuo.
medRxiv publica informes científicos preliminares que no son revisados ​​por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica o el comportamiento relacionado con la salud ni tratarse como información establecida.