Естественный иммунитет слаб и недолговечен при отсутствии вакцинации после заражения Омикроном.

В недавнем исследовании, опубликованном в журнале, вспыльчивый характерВ этом исследовании исследователи продемонстрировали, что заражение Omicron коронавирусом тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2) без вакцины против SARS-CoV-2 дает плохие возможности перекрестной нейтрализации.

Стади: Ограниченный перекрестный иммунитет к SARS-CoV-2 Omicron без вакцинации. Кредит изображения: Naeblys / Shutterstock

фон

С начала пандемии коронавируса 2019 (COVID-19) произошли многочисленные волны инфекции, при этом продолжают появляться вызывающие тревогу новые варианты SARS-CoV-2 (ЛОС) и конкуренция за более ранние варианты. Варианты SARS-CoV-2 Omicron и Delta представляют собой ЛОС международного значения по сравнению с гамма-, бета- и альфа-ЛОС, которые более распространены в регионах. В то время как дельта-инфекция может привести к тяжелому заболеванию легких, омикронная инфекция обычно имеет более легкие симптомы, особенно у тех, кто был вакцинирован. Текущая проблема заключается в том, приведет ли широкое распространение инфекции Omicron к последующему перекрестному иммунитету, что ускорит прекращение пандемии COVID-19.

об учебе

В этом исследовании ученые проанализировали заражение мышей штаммами SARS-CoV-2 Omicron, Delta и WA1. Команда использовала трансгенных мышей со сверхэкспрессией человеческого ангиотензинпревращающего фермента 2 (hACE2), называемых мышами K18-hACE2, поскольку варианты Delta и WA1 не могут заражать обычных лабораторных мышей. Этих мышей интраназально инфицировали тремя изолятами SARS-CoV-2 в течение недели, а их вес и температуру тела контролировали на предмет прогрессирования заболевания.

Исследователи измеряли выработку вирусной РНК и образование инфекционных частиц в легких и дыхательных путях инфицированных мышей с течением времени, чтобы определить динамику репликации вируса. Кроме того, они оценили модели репликации SARS-CoV-2 в клеточных линиях, инфицированных вирусом человека, и в органах легких.

Команда оценила фенотипы Т-клеток и клеточную экспрессию в легких инфицированных мышей. Кроме того, суспензии одиночных клеток были получены из легких мышей, зараженных вирусами и вирусами. Кроме того, на них была проведена времяпролетная (CyTOF) масс-спектрометрия до и после активации сшитыми 15-мерными пептидами, покрывающими весь шиповидный (S) белок, чтобы оценить, связана ли наблюдаемая провоспалительная реакция с T — истощение клеток. при позднем заражении.

Исследователи приобрели сыворотку у мышей через неделю после заражения и изучили ее инактивацию против изолятов SARS-CoV-2 Omicron, Delta, Alpha и WA1, чтобы оценить гуморальные иммунные реакции, вызванные инфекцией тремя проанализированными изолятами. Они оценили эквивалентные титры 50% (NT50) путем измерения бляшкообразующих единиц при различных разведениях сыворотки. Аналогичным образом был проанализирован гуморальный иммунитет у невакцинированных/привитых от COVID-19 и выздоравливающих Омикрон/Дельта против вариантов Омикрон, Дельта, Альфа и WA1. Кроме того, образцы сыворотки от наивных и невакцинированных пациентов с COVID-19 также были протестированы против четырех вариантов SARS-CoV-2.

последствия

Результаты исследования показали, что у мышей, инфицированных SARS-CoV-2 WA1- и дельта, наблюдалось постепенное снижение температуры тела и значительная потеря веса. Напротив, у мышей, зараженных Омикроном, проявлялись легкие симптомы, такие как небольшое повышение температуры тела и отсутствие потери веса. В то время как каждое инфицированное омикроном животное выжило в течение 1-недельного эксперимента, 60% мышей, инфицированных Delta, и 100% мышей, инфицированных WA1, показали человеческие конечные черты.

Животные, инфицированные WA1 и дельта-вирусом, имели более высокий уровень инфекции SARS-CoV-2 в верхних дыхательных путях, головном мозге и легких во все моменты времени по сравнению с Омикроном. Аналогичные результаты были обнаружены в органеллах дыхательных путей человека и в клеточной линии альвеолярного эпителия. Провоспалительные маркеры тяжелого COVID, такие как хемокиновый лиганд 2 с мотивом CC (CCL2) и хемокиновый лиганд 10 с мотивом CXC (CXCL10), легко запускались инфекцией WA1 и Delta по сравнению с Omicron. Индукция интерлейкина-1 (IL1) существенно не отличалась между тремя вирусными изолятами. Однако через 2 дня после заражения у мышей, инфицированных омикроном, наблюдалась тенденция к снижению экспрессии IL1.

Инфекции Delta, WA.1 и Omicron вызывали фенотипические изменения в Т-клетках легких, но они были ниже у мышей, инфицированных Omicron. Кроме того, ученые обнаружили, что Омикрон вызывает снижение уровня провоспалительных цитокинов и истощение легочных Т-клеток. Таким образом, у инфицированных омикронами животных снижена патогенность омикронов и на два-три логарифма частоты омикронов.

Сыворотка мышей, инфицированных Omicron и сверхэкспрессирующих рецептор hACE2, нейтрализует только Omicron, но не другие ЛОС, тогда как заражение SARS-CoV-2 Delta и WA1 приводит к перекрестной нейтрализации. Сыворотки от невакцинированных пациентов, инфицированных Омикроном, показали такую ​​же ограниченную нейтрализацию только Омикроном, как и у мышей. С другой стороны, проникающая инфекция Omicron и Delta приводила к более широкому общему титру нейтрализации по отношению ко всем ЛОС SARS-CoV-2.

Выводы

В заключение, результаты исследования показали, что омикронная инфекция вызывает умеренный гуморальный иммунный ответ у людей и мышей без вакцинации против COVID-19. В отличие от вариантов Delta и WA1, Omicron в меньшей степени реплицируется в головном мозге и легких пораженных животных, что приводит к легкому заболеванию со сниженной активацией резидентных в легких Т-клеток и продуцированием провоспалительных цитокинов.

Омикрон показал слабую перекрестную нейтрализацию по сравнению с другими протестированными изолятами в образцах сыворотки невакцинированных людей и мышей. Это могло быть связано со значительно измененным S-белком или более низким потенциалом рецидива. Несмотря на то, что они обладают идентичными воспалительными и репликационными способностями, и WA1, и Delta имеют разные модели нейтрализации. Это открытие подчеркивает важность S-белков в запуске нейтрализации скрещенных вариантов. Интересно, что проникающие инфекции Delta и Omicron усиливали индуцированный вакцинацией иммунитет, что приводило к гибридному иммунитету, который защищает не только от самого себя, но и от дополнительных вариантов SARS-CoV-2.

В совокупности настоящая работа продемонстрировала, что инфекция Omicron усиливает ранее существовавший иммунитет, вызванный вакцинами против COVID-19, но может не обеспечивать широкой защиты от вариантов SARS-CoV-2, отличных от Omicron, у невакцинированных субъектов. Кроме того, настоящие результаты поддерживают включение иммуномодуляторов на основе омикронов и дельта в будущие подходы к мультивалентной/гетерогенной вакцинации против COVID-19 для более широкой защиты от вариантов SARS-CoV-2.