Омикрон вариант на COVID-19, устойчив на моноклонални антитела – но неутрализиран от бустер ваксина

3D визуализация на мутации в шиповия протеин на варианта Omicron. Отляво: Изглед отгоре. Вдясно: страничен изглед. Мутациите са обозначени в червено. Те се срещат в целия шипов протеин, но особено в рецептор-свързващия домен (RBD) и в областта, известна като N-терминален домен (NTD). Кредит: © Institut Pasteur – Félix Rey

Вариантът на Omicron беше открит за първи път в Южна Африка през ноември 2021 г. и оттогава се разпространи в много страни. Очаква се той да стане доминиращ вариант в рамките на няколко седмици или месеци. Предварителните епидемиологични проучвания показват, че вариантът Omicron е по-преносим от доминиращия в момента вирус (делта вариант). Той е в състояние да се разпространи при лица, които са получили две дози от ваксината, както и при предварително заразени лица. Учени от Института Пастьор и Института за изследване на ваксините, в сътрудничество с KU Leuven (Льовен, Белгия), Hôpital Européen Georges Pompidou (AP-HP), Inserm и CNRS, са проучили чувствителността на варианта Omicron към моноклонални антитела, използвани в клиничните прояви практика.За профилактика на тежки форми на заболяването при хора в риск, както и за антитела в кръвта на по-рано заразени лица SARS-CoV-2 или ваксинация. Те сравняват тази чувствителност с чувствителността на делта променливата. Учените са показали, че Omicron е по-малко чувствителен от Delta към неутрализиращите антитела. След това учените анализираха кръвта на хора, които са получили две дози от ваксините Pfizer или AstraZeneca. Пет месеца след ваксинацията, антителата в кръвта вече не са били в състояние да неутрализират омикрон. Загуба на ефикасност е наблюдавана и при лица, които са били заразени със SARS-CoV-2 през последните 12 месеца. Прилагането на бустер доза Pfizer или единична доза от ваксината при предварително инфектирани лица значително повишава нивата на антитела, които са достатъчни за неутрализиране на Omicron. Следователно Omicron е по-малко чувствителен към антителата на SARS-CoV-2, използвани в момента в клиничната практика или получени след две дози от ваксината.

Предварителните епидемиологични проучвания показват, че вариантът Omicron е по-преносим от варианта Delta. Биологичните свойства на варианта Omicron все още са сравнително неизвестни. Той съдържа повече от 32 мутации на шипови протеини в сравнение с първия SARS-CoV-2 и беше идентифициран като вариант, предизвикващ безпокойство от Световната здравна организация на 26 ноември 2021 г.

В Южна Африка вариантът Omicron замени други вируси в рамките на няколко седмици и доведе до рязко увеличаване на броя на диагностицираните случаи. Анализите в различни страни показват, че времето за удвояване на случаите е приблизително 2 до 4 дни. Omicron беше открит в десетки страни, включително Франция, и стана доминиращ до края на 2021 г.

В ново проучване, подкрепено от Органа за готовност и реагиране при спешни здравни ситуации на Европейския съюз (HERA), учени от Института Пастьор и Института за изследване на ваксините, в сътрудничество с KU Leuven (Льовен, Белгия), Регионална болница в Орлеан, Hôpital Européen Georges Pompidou ( AP-HP) и Inserm, те изследват чувствителността на антителата на Omicron в сравнение с доминиращия в момента вариант Delta. Целта на проучването е да се характеризира ефикасността на терапевтичните антитела, както и на антителата, разработени преди това от лица, заразени със SARS-CoV-2 или които са били ваксинирани, при неутрализиране на този нов вариант.

Учени от KU Leuven изолират Omicron варианта на SARS-CoV-2 от назална проба на 32-годишна жена, която е развила Omicron. COVID-19 Няколко дни след завръщането му от Египет. Изолираният вирус незабавно е изпратен на учени от Института Пастьор, където са използвани терапевтични моноклонални антитела и серумни проби от хора, ваксинирани или изложени преди това на SARS-CoV-2, за изследване на чувствителността на варианта Omicron.

Учените са използвали анализи за бърза неутрализация, разработени от Отдела по имунология и вирусология в Института Пастьор, върху изолирана проба от вируса омикрон. Това съвместно интердисциплинарно усилие включва също вирусолози от Institut Pasteur, специализирани в анализа на вирусната еволюция и протеиновата структура, заедно с екипи от регионалната болница Орлеан и Hôpital Européen Georges Pompidou в Париж.

Учените са започнали да тестват девет моноклонални антитела, използвани в клиничната практика или в момента в предклинична разработка. Шест антитела загубиха цялата си антивирусна активност, а останалите три бяха 3 до 80 пъти по-малко ефективни срещу Omicron от Delta. Антителата Bamlanivimab/Etesevimab (комбинация, разработена от Lilly), Casirivimab/Imdevimab (комбинация, разработена от Roche и известна като Ronapreve) и Regdanvimab (разработена от Celtrion) вече нямат никакъв антивирусен ефект срещу Omicron. Комбинацията Tixagevimab/Cilgavimab (разработена от AstraZeneca под името Evushold) е 80 пъти по-малко ефективна срещу Omicron, отколкото срещу Delta.

„Ние демонстрирахме, че този силно предаващ се вариант е придобил значителна резистентност на антитела. Повечето от наличните в момента терапевтични моноклонални антитела срещу SARS-CoV-2 са неактивни“, коментира Оливие Шварц, последният съавтор на изследването и ръководител на вирусология и имунология Отдел в Института на Пастьор.

Учените наблюдават, че кръвта на пациенти, преди това заразени с COVID-19, която е била събрана до 12 месеца след появата на симптомите, и кръвта на лица, които са получили две дози от ваксината Pfizer или AstraZeneca, пет месеца след ваксинацията, едва неутрализира варианта Omicron. Но серумът на индивиди, които са получили бустер доза Pfizer, анализиран един месец след ваксинацията, остава ефективен срещу Omicron. Въпреки това, пет до 31 пъти повече антитела са необходими за неутрализиране на омикрон, в сравнение с делта, в анализите на клетъчна култура. Тези открития помагат да се хвърли светлина върху продължаващата ефективност на ваксините за защита срещу тежки форми на заболяването.

„Сега трябва да проучим продължителността на защитата за бустерната доза. Възможно е ваксините да станат по-малко ефективни в осигуряването на защита срещу инфекция с вируса, но трябва да продължат да защитават срещу тежки форми“, обяснява Оливие Шварц.

Това проучване показва, че вариантът на Omicron възпрепятства ефективността на ваксините и моноклоналните антитела, но също така демонстрира способността на европейските учени да работят заедно за идентифициране на потенциални предизвикателства и решения. Докато KU Leuven успя да характеризира първия случай на инфекция с Omicron в Европа, използвайки белгийската система за наблюдение на генома, нашето сътрудничество с Institut Pasteur в Париж ни позволи да извършим това изследване за рекордно време. Има още много работа, която трябва да се свърши, но благодарение на подкрепата на Органа за готовност и реагиране при спешни здравни ситуации на Европейския съюз (HERA), е ясно, че сега сме на точка, в която учени от най-добрите центрове могат да работят в синергия и напредък към по-добро разбиране на епидемията и по-ефективно управление. За него“, коментира Емануел Андре, последният съавтор на изследването, професор по медицина в KU Leuven (Католически университет в Льовен) и ръководител на Националната референтна лаборатория и мрежата за наблюдение на генома за COVID-19 в Белгия.

Учените стигнаха до заключението, че няколко мутации в шиповия протеин на варианта Omicron му позволяват до голяма степен да избегне имунния отговор. Провеждат се текущи изследвания, за да се определи защо тази променлива се предава от един индивид на друг и да се анализира дългосрочната ефикасност на бустер доза.

Справка: „Страхотно бягство от SARS-CoV-2 Omicron към неутрализиращи антитела“ От Делфин Планас, Нийл Сондърс, Пийт Мейс, Флорънс Джевел Бенхасен, Сирил Бланше, Жулиен Бучеризер, Уилям-Анри Боланд, Франсоаз Боро, Изабел Старополи и Фредерик Лемоин, Хелън Бери, Дейвид Виер, Джулиан Бойч, Джулиан Родари, Джей Байла, Симоне Деликур, Йорен Реимнантес, Сара Горесин, Каспар Дженин, Берт Ван Микелен, Тони Уауена Букаланга, Джоан Марти-Карерази, Лиз Куйперс, Емерик Сювел Тиери Празок, Феликс Етиен Симон Лорие, Тимъти Брюел, Юго Моке, Еманюел Андре и Оливие Шварц, 23 декември 2021 г. темпераментна природа.
DOI: 10.1038 / d41586-021-03827-2
bioRxiv