Комбинации мутаций помогают варианту омикрон ускользать от антител

Согласно исследованию, опубликованному в eLife, множество различных мутаций или их комбинаций может помогать варианту омикрон SARS-CoV-2 ускользать от иммунных ответов или терапевтических антител.

Исследование может помочь учёным понять, как эволюционирует вирус SARS-CoV-2, и предсказать, как новые мутации повлияют на способность вируса избегать ранее приобретённого иммунитета или какие терапии будут эффективны против возникающих вариантов.

Вариант омикрон BA.1 способен повторно инфицировать людей, переболевших более ранними штаммами. Мутации в белке-шипе (spike protein), позволяющем вирусу связываться с клетками и инфицировать их, затрудняют распознавание этого белка антителами иммунной системы, выработанными в ответ на ранние штаммы, и нейтрализацию вируса.

Большинство исследований сосредоточено на том, как одиночные мутации позволяют вариантам SARS-CoV-2 ускользать от существующих антител. Авторы же хотели понять, как взаимодействия между множественными мутациями влияют на способность вируса избегать антител или инфицировать клетки.

Команда ранее создала библиотеку всех возможных конфигураций участка белка-шипа, связывающего антитела, между исходным штаммом SARS-CoV-2 и омикроном. В этом регионе омикрон BA.1 отличается от исходного штамма 15 аминокислотными заменами. В текущем исследовании они создали библиотеку, содержащую 32 768 вариантов со всеми возможными комбинациями этих 15 мутаций. Затем они генетически модифицировали дрожжи для экспрессии участков связывания с каждой генетической комбинацией и систематически протестировали, как они взаимодействуют с четырьмя моноклональными антителами, используемыми для лечения COVID-19.

Результаты показали, что:

• Одна-две мутации с сильным эффектом на участок связывания белка-шипа могут позволить ему ускользнуть от нескольких антител.
• Комбинации множества мутаций с менее выраженным эффектом также могут позволить вирусу избегать определённых антител.

Были выявлены и значимые компромиссы:

• Некоторые мутации, позволяющие ускользнуть от одного антитела, могут сделать вирус уязвимым для другого.
• Мутации, обеспечивающие ускользание от антител, могут также резко ослаблять способность белка-шипа связываться с клетками и инфицировать их.
• Однако другие мутации могут помочь компенсировать утраченную способность к связыванию и инфицированию.

Исследование показывает, как вариант омикрон BA.1 эволюционирует, чтобы избегать антител, сохраняя при этом способность инфицировать клетки. Эта эволюция, по-видимому, движется как ускользанием от иммунного ответа, так и необходимостью в компенсаторных мутациях, которые восполняют негативный эффект мутаций ускользания на способность варианта связываться с клетками хозяина.

Авторы отмечают, что необходимы дополнительные исследования, чтобы подтвердить, что взаимодействия, наблюдаемые в лабораторных экспериментах, актуальны для реальных инфекций. Тем временем их подход может раскрыть дополнительные сведения об эволюции SARS-CoV-2.

Используемые техники могут позволить изучить, как мутации в новых штаммах SARS-CoV-2 помогают ускользать от иммунной системы, а также понять, как мутации в вирусе могут позволить ему инфицировать разные виды.