Információ

Különbség a vírus fertőzőképessége és sejtfúziós képessége között. (COVID 19)

Különbség a vírus fertőzőképessége és sejtfúziós képessége között. (COVID 19)


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Számítástechnikai kémikus vagyok, akit érdekel a COVID-19.

Fizikai kémikusként nem ismerem az alapvető biológiát.

Mi a különbség a „fertőzőképesség” és a „membránfúziós aktivitás” között?

Azt hittem, hogy a koronavírus esetében a fertőzés egyenlő a membrán(sejt) fúzióval, de rossz ötletnek tűnik.

Köszönöm, hogy elolvasta!


A COVID-19 súlyosságát befolyásolja a kulcsfontosságú vírusfehérjét célzó antitestek aránya – állapítja meg a tanulmány

A SARS-CoV-2 elleni immunválaszok átfogó vizsgálata az enyhe betegséget a vírustüske fehérjét célzó antitestek viszonylag magas szintjével hozza összefüggésbe. De hónapokon belül minden antitest elfogy.

Egy Scott Boyd társszerzője által készített tanulmány megállapította, hogy a súlyos COVID-19-ben szenvedő embereknél kisebb arányban vannak a koronavírus tüskefehérjét célzó antitestek, mint a vírus belső héjának fehérjéit célzó antitestek.
Steve Fisch

A Stanford Medicine kutatóinak új tanulmánya szerint a COVID-19 antitestek a COVID-19 enyhe esetekben a vírus más részét célozzák meg, mint súlyos esetekben, és a fertőzést követő néhány hónapon belül jelentősen csökkennek.

Az eredmények új összefüggéseket azonosítanak a betegség lefolyása és a beteg immunválasza között. Aggályokat vetnek fel azzal kapcsolatban is, hogy az emberek újrafertőződhetnek-e, vajon a korábbi fertőzés kimutatására irányuló antitest-tesztek alábecsülhetik-e a járvány terjedelmét, és hogy szükség lehet-e rendszeres időközönként megismételni a védőoltásokat a védekező immunválasz fenntartása érdekében.

"Ez az egyik legátfogóbb tanulmány a SARS-CoV-2 elleni antitest immunválaszról az emberekben a betegség súlyossági fokának teljes spektrumában, a tünetmentestől a halálos kimenetelűig" - mondta Scott Boyd, MD, PhD, a patológia docense. . „Több időpontot és mintatípust értékeltünk, valamint elemeztük a vírus RNS szintjét a betegek nasopharyngealis tampontjaiban és vérmintáiban. Ez az egyik első nagy kép a betegségről.”

A tanulmány megállapította, hogy a súlyos COVID-19-ben szenvedő embereknél kisebb arányban vannak a vírus által az emberi sejtekbe bejutott tüskefehérjét célzó antitestek, mint a vírus belső héjának fehérjéit célzó antitestek.

Boyd a tanulmány vezető szerzője, amely december 7-én jelent meg Tudomány Immunológia. További vezető szerzők: Benjamin Pinsky, MD, PhD, a patológia docense és Peter Kim, PhD, a Virginia és D. K. Ludwig biokémia professzora. A vezető szerzők Katharina Röltgen kutató, PhD posztdoktori tudósok, Abigail Powell, PhD és Oliver Wirz, PhD, valamint klinikai oktató, Bryan Stevens, MD.

A vírus az ACE2 receptorhoz kötődik

A kutatók 254 tünetmentes, enyhe vagy súlyos COVID-19-ben szenvedő embert vizsgáltak, akiket a Stanford Health Care rutinvizsgálata vagy foglalkozás-egészségügyi szűrése során azonosítottak, vagy akik COVID-19 tüneteivel érkeztek a Stanford Health Care klinikára. A tünetekkel küzdők közül 25 főt ambulánsan, 42 főt az intenzív osztályon kívül, 37 főt pedig intenzív osztályon kezeltek. A vizsgálatban 25 ember halt meg a betegségben.

A SARS-CoV-2 a felszínén lévő tüskeprotein nevű struktúrán keresztül kötődik az emberi sejtekhez. Ez a fehérje az emberi sejtek ACE2 nevű receptorához kötődik. A kötődés lehetővé teszi a vírus bejutását és megfertőzését a sejtbe. A bejutást követően a vírus levetkőzi a külső burkot, hogy felfedje a genetikai anyagát körülvevő belső héjat. Hamarosan a vírus a sejt fehérjekészítő gépezetét választja, hogy több vírusrészecskét szabadítson fel, amelyek aztán felszabadulnak, hogy más sejteket megfertőzzenek.

Azok az antitestek, amelyek felismerik és kötődnek a tüskefehérjéhez, gátolják annak képességét, hogy kötődjön az ACE2-hez, megakadályozva, hogy a vírus megfertőzze a sejteket, míg az egyéb víruskomponenseket felismerő antitestek valószínűleg nem akadályozzák meg a vírus terjedését. A jelenlegi vakcinajelöltek a tüskeprotein egy részét használják az immunválasz stimulálására.

Boyd és munkatársai háromféle antitest – IgG, IgM és IgA – szintjét elemezték, valamint a vírustüske fehérjét vagy a vírus belső héját célzó arányokat a betegség előrehaladtával, és a betegek felépültek vagy betegebbek lettek. Megmérték a vírus genetikai anyagának szintjét a betegek orrgaratmintáiban és vérében is. Végül megvizsgálták az antitestek hatékonyságát a tüskeprotein ACE2-hez való kötődésének megakadályozásában egy laboratóriumi edényben.

"Bár a korábbi tanulmányok értékelték a fertőzésre adott általános antitestválaszt, összehasonlítottuk az ezen antitestek által megcélzott vírusfehérjéket" - mondta Boyd. „Azt találtuk, hogy a betegség súlyossága korrelál a tüskeprotein doménjeit felismerő antitestek arányával, összehasonlítva más nem védő víruscélpontokkal. Az enyhe betegségben szenvedőkben általában magasabb volt a tüske elleni antitestek aránya, a betegségükben elhunytaknál pedig több volt a vírus más részeit felismerő antitest.

Az immunválasz jelentős változatossága

A kutatók azonban felhívják a figyelmet arra, hogy bár a tanulmány tendenciákat azonosított a betegek egy csoportja körében, továbbra is jelentős eltérések mutatkoznak az egyes betegek immunválaszában, különösen a súlyos betegségben szenvedőkben.

"Valószínűleg nem az antitestválaszok az egyedüli meghatározói valakinek a kimenetelében" - mondta Boyd. „A súlyos betegségben szenvedők között vannak, akik meghalnak, és vannak, akik felépülnek. Ezen betegek egy része erőteljes immunválaszt ad, mások pedig mérsékeltebb választ adnak. Szóval sok más dolog is történik. Az immunrendszer más ágai is érintettek. Fontos megjegyezni, hogy eredményeink összefüggéseket azonosítanak, de nem bizonyítanak okozati összefüggést.”

Más tanulmányokhoz hasonlóan a kutatók azt találták, hogy a tünetmentes és enyhe betegségben szenvedőknél összességében alacsonyabb volt az antitestszint, mint a súlyos betegségben szenvedőknél. A felépülést követően az IgM és IgA szintje folyamatosan alacsony vagy kimutathatatlan szintre csökkent a legtöbb betegben a tünetek megjelenése vagy a fertőzés becsült időpontja után körülbelül egy-négy hónapig, és az IgG szintje jelentősen csökkent.

"Ez teljesen összhangban van azzal, amit más koronavírusok esetében tapasztaltak, amelyek rendszeresen keringenek a közösségeinkben, hogy megfázást okozzanak" - mondta Boyd. „Nem ritka, hogy valaki egy éven belül vagy néha hamarabb újrafertőződik. Továbbra is látni kell, hogy a SARS-CoV-2 oltásra adott immunválasz erősebb-e, vagy tovább tart-e, mint a természetes fertőzés okozta. Nagyon valószínű, hogy jobb is lehet. De sok kérdés van még, amire választ kell adni.”

Boyd társelnöke a Nemzeti Rákkutató Intézet SeroNet Szerológiai Tudományos Hálózatának, amely az ország egyik legnagyobb összehangolt kutatási erőfeszítése a COVID-19 elleni immunválasz tanulmányozására. Ő a stanfordi SeroNet kiválósági központjának vezető kutatója, amely a SARS-CoV-2 elleni immunitás mechanizmusaival és időtartamával kapcsolatos kritikus kérdésekkel foglalkozik.

„Például, ha valaki már megfertőződött, be kell-e kapnia az oltást? Ha igen, hogyan kell őket rangsorolni?” – mondta Boyd. „Hogyan adaptálhatjuk a vakcinázott populációkban végzett szeroprevalencia-vizsgálatokat? Miben különbözik az oltásból származó immunitás a természetes fertőzés okozta immunitástól? És meddig nyújt védelmet egy vakcina? Ezek mind nagyon érdekes, fontos kérdések.”

A tanulmány további stanfordi társszerzői: Catherine Hogan, a patológia oktatója, a doktori doktor, Javaria Najeeb, PhD és Ana Otrelo-Cardoso, PhD orvosi rezidens, Hannah Wang, Malaya Sahoo, MD kutató, ChunHong Huang, PhD kutató. Fumiko Yamamoto laboratóriumigazgató Monali Manohar, PhD vezető klinikai laboratóriumi tudós Justin Manalac Tho Pham, MD, klinikai adjunktus a patológia orvos munkatársa Arjun Rustagi, MD, PhD Angela Rogers, MD, adjunktus az orvostudomány Nigam Shah, PhD, orvosprofesszor Catherine Blish, MD, PhD, egyetemi docens az orvostudomány Jennifer Cochran, PhD, a biomérnökök tanszékvezetője és professzora Theodore Jardetzky, PhD, a szerkezetbiológia professzora James Zehnder, MD, a patológia és az orvostudomány professzora Taia Wang, MD, PhD, egyetemi tanársegéd az orvostudomány és a mikrobiológia és az immunológia vezető kutatója Balasubramanian Narasimhan, PhD patológia oktató, Saurabh Gomba r, MD, PhD Robert Tibshirani, PhD, az orvosbiológiai adattudomány és a statisztika professzora és Kari Nadeau, MD, PhD, az orvostudomány és a gyermekgyógyászat professzora.

A tanulmányt a National Institutes of Health (RO1AI127877, RO1AI130398, 1U54CA260517, T32AI007502-23, U19AI111825 és UL1TR003142 támogatások), a Crown Family National Research Foundation, a Stanford Maternal and Science Foundation, a Childwis a Co. COVID-19 gyorsreagálási díj.

Boyd, Röltgen, Kim és Powell ideiglenes szabadalmi kérelmet nyújtottak be a SARS-CoV-2 antitestek szerológiai vizsgálatával kapcsolatban.


Mi az a COVID-19' fertőzőképessége és vírusterhelése?

Miért olyan nehéz megválaszolni a SARS-CoV-2 biológiájával kapcsolatos alapvető kérdéseket?

A COVID-19 világjárvány terjedésével világossá vált, hogy az embereknek meg kell érteniük a COVID-19-et okozó vírussal, a SARS-CoV-2-vel kapcsolatos alapvető tényeket, hogy megalapozott egészségügyi és közpolitikai döntéseket hozzanak. A közelmúltban két virológiai alapfogalom kapott nagy figyelmet – a SARS-CoV-2 „fertőző dózisa” és „vírusterhelése”.

Influenza virológusként gyakran gondolunk ezekre a fogalmakra, amikor a légúti vírusfertőzéseket és a terjedést vizsgáljuk.

Mi az a „fertőző dózis”?

A fertőző dózis a fertőzés létrejöttéhez szükséges vírusmennyiség. A vírustól függően az embereket legfeljebb 10 vírusrészecskének kell kitenni – például az influenzavírusok esetében –, vagy akár több ezer vírusrészecskének kell kitenni, hogy más emberi vírusok megfertőződjenek.

A tudósok nem tudják, hány SARS-CoV-2 vírusrészecskére van szükség a fertőzés kiváltásához. A COVID-19 egyértelműen nagyon fertőző, de ennek az lehet az oka, hogy kevés részecske szükséges a fertőzéshez (alacsony a fertőző dózis), vagy mert a fertőzött emberek sok vírust bocsátanak ki a környezetükben.

Mi az a „vírusterhelés”?

A vírusterhelés egy adott vírus mennyisége a pácienstől vett vizsgálati mintában. A COVID-19 esetében ez azt jelenti, hogy hány vírusgenomot mutatnak ki a páciens nasopharyngeális tamponjában. A vírusterhelés azt tükrözi, hogy a vírus milyen jól replikálódik egy fertőzött személyben. A betegek tamponján észlelt magas SARS-CoV2 vírusterhelés azt jelenti, hogy nagyszámú koronavírus-részecske van jelen a betegben.

A magas vírusterhelés összefüggésben áll a súlyos tüdőgyulladás vagy halálozás nagyobb kockázatával?

Intuitívan ésszerű lehet azt mondani, hogy minél több a vírus, annál rosszabb a betegség. De a valóságban a helyzet bonyolultabb.

Az eredeti SARS vagy influenza esetében az, hogy egy személynél enyhe tünetek vagy tüdőgyulladás alakulnak ki, nem csak attól függ, hogy mennyi vírus van a tüdejében, hanem az immunválaszától és általános egészségi állapotától is.

Egyelőre nem világos, hogy a SARS-CoV-2 vírusterhelés megmondhatja-e, hogy ki lesz súlyos tüdőgyulladásban. A The Lancet két tanulmánya arról számolt be, hogy azoknál az embereknél, akiknél súlyosabb tüdőgyulladás alakul ki, átlagosan magasabb a vírusterhelés, amikor először kerülnek kórházba.

Ezek a vizsgálatok arról is beszámoltak, hogy a vírusterhelés több napig magasabb marad a súlyosabb betegségben szenvedő betegeknél. A különbség azonban nem volt drámai, és a hasonló vírusterhelésű embereknél enyhe és súlyos betegség is kialakult.

Tovább bonyolítják a képet, hogy más tanulmányok kimutatták, hogy egyes tünetmentes betegek vírusterhelése hasonló volt, mint a COVID-19 tüneteit mutató betegekhez. Ez azt jelenti, hogy a vírusterhelés önmagában nem jelzi egyértelműen a betegség kimenetelét.

Egy másik gyakori kérdés, hogy a fertőzéskor magasabb vírusdózis – például egy fertőzött személynek való hosszan tartó érintkezés, mint az egészségügyi dolgozók tapasztalata – súlyosabb megbetegedést eredményez-e. Jelenleg egyszerűen nem tudjuk, hogy ez a helyzet.

A magas vírusterhelés növeli a vírus másoknak való átadásának képességét?

Általánosságban elmondható, hogy minél több vírus van a légutaiban, annál többet szabadul fel kilégzéskor vagy köhögéskor, bár sok a személyenkénti eltérés. Több tanulmány is beszámolt arról, hogy a betegeknél a legmagasabb a koronavírus vírusterhelése a diagnózis idején.

Ez azt jelenti, hogy a betegek hatékonyabban továbbítják a COVID-19-et betegségük kezdetén, vagy még azelőtt, hogy megtudnák, hogy betegek. Ez rossz hír. Ez azt jelenti, hogy azok az emberek, akik egészségesnek látszanak és érzik magukat, átadhatják a vírust másoknak.

Miért nehéz megválaszolni a SARS-CoV-2 vírusmennyiségével kapcsolatos alapvető kérdéseket?

Általában a hozzánk hasonló kutatók állatmodelleken végzett, szigorúan ellenőrzött kísérleti vizsgálatok és betegek epidemiológiai megfigyelései alapján határozzák meg a vírus jellemzőit.

De mivel a SARS-CoV-2 egy új vírus, a kutatói közösség még csak most kezdi az ellenőrzött kísérleteket. Ezért az összes rendelkezésünkre álló információ olyan betegek megfigyeléséből származik, akik mind különböző módon fertőződtek meg, más-más alapbetegséggel rendelkeznek, valamint különböző életkorúak és mindkét neműek. Ez a sokféleség megnehezíti olyan határozott következtetések levonását, amelyek mindenkire vonatkoznak, csupán megfigyelési adatokból.

Hol hagy minket a vírusterheléssel és a fertőző dózissal kapcsolatos bizonytalanság?

A vírusterhelés és a fertőző dózis tanulmányozása valószínűleg fontos lesz ahhoz, hogy jobb döntéseket hozzanak az egészségügyi szolgáltatók. A többiek számára, függetlenül a betegek vírusterhelésétől vagy a SARS-CoV-2 fertőző dózistól, az a legjobb, ha csökkentjük a vírus bármilyen mennyiségének kitettségét, mivel egyértelmű, hogy a vírus hatékonyan terjed emberről emberre.

A jelenlegi társadalmi távolságtartási gyakorlat és a zárt térben élő embercsoportokkal való korlátozott kapcsolattartás csökkenteni fogja a SARS-CoV-2 terjedését. Ezenkívül az arcmaszkok használata csökkenti a tünetmentes és tünetmentes egyénekből kiszabaduló vírus mennyiségét. Szóval maradj otthon és maradj biztonságban.

[Ismerje meg a koronavírussal kapcsolatos tényeket és a legújabb kutatásokat. Iratkozzon fel a The Conversation hírlevelére.]

Ezt a cikket a The Conversation újból közzétettük Creative Commons licenc alatt. Olvassa el az eredeti cikket.


A COVID-19 koronavírus kiugrása fertőzőképességi részleteket tartalmaz

A vírus sejtbejutási eszközeinek működésével kapcsolatos számos új felfedezés felgyorsíthatja a vakcinák, antitestek, vírusellenes szerek és más terápiás szerek tervezését.

A COVID-19 atipikus tüdőgyulladást okozó új koronavírust megkoronázó tüskék elárulják, hogyan tapadnak, egyesülnek és hogyan jutnak be a sejtekhez. A spike-architektúra és mechanikájának elemzése feltárja a vírus sebezhetőségeit, és olyan egyéb információkat tár fel, amelyek a vírus elleni ellenintézkedések felfedezését ösztönözhetik.

A Washingtoni Egyetem Orvostudományi Karának és Fred Hutchinson Rákkutató Intézetének kutatócsoportja krioelektronmikroszkópiát és más vizsgálati módszereket alkalmaz ebben az erőfeszítésben. Segítenek meghatározni a SARS-CoV-2 tüskeprotein szerkezetét és funkcióját, valamint kémiai kötődési affinitását, mivel ezek mind a fertőzéssel, mind az immunválaszokkal kapcsolatosak, és ezáltal ötleteket nyernek a vírus sejtekbe való bejutásának megakadályozására.

Számos megállapításukat előzetes jelentésként tették közzé február 20-án a bioRxiv-ben, a biológia preprint szerverén. A vezető szerzők Alexandra C. „Lexi” Walls, egy friss posztdoktori ösztöndíjas, és Young-Jun Park, egy kutató. Mindketten koronavírus-vizsgálatokat végeznek David Veesler, a jelentés vezető szerzője és az UW School of Medicine biokémia adjunktusa laborjában.

„A tüske az üzleti rész a vírusok bejutását illetően” – magyarázta Veesler. „Nemcsak a gazdasejt felszínéhez való kötődésért felelős, hanem a vírus és a gazdasejt membránjainak összeolvadásáért is, hogy lehetővé tegye a fertőzés megindulását. A tüske az antitestek semlegesítésének fő célpontja is, ezért nagyon fontos az oltás és a terápiás tervezés szempontjából.”

Míg a seattle-i kutatók nem sokkal a járvány kitörése után fáradhatatlanul vizsgálják az új koronavírus tüskés szerkezetét és funkcióját, az elmúlt néhány évben hasonló tüske-vizsgálatokat végeztek más súlyos koronavírusokkal, köztük a SARS (Severe Acute) betegséget okozó típusokkal kapcsolatban. légúti szindróma) és MERS (Közel-Kelet légúti szindróma). Tanulmányozzák a kötődési és fúziós fehérjéket a denevérben hordozott Hendra és Nipah henipavírusokban is.

A közelmúltban végzett kutatásaik egyik eredménye olyan keresztsemlegesítő antitestek kimutatása volt, amelyek gátolják a SARS-CoV és SARS-CoV-2 sejtfúzióját, és hogy ezek az antitestek vakcinázással válthatók ki.

"Az a tény, hogy a rokon SARS-koronavírusok tüskés fehérjéi által kiváltott antitestek semlegesítették a fertőzést ezzel az új vírussal, fontos előrelépést jelent olyan antitestek megtalálása és vakcinák tervezése felé, amelyek blokkolhatják a koronavírusok ezen csoportját" - mondta Veesler. Ezek széles körű védelmet nyújthatnak számos SARS-CoV-szerű kórokozó ellen.

Csoportja azt is kimutatta, hogy a sejtfelszíni receptort, az angiotenzin konvertáló enzimet 2 (ACE2) az új koronavírus felismeri, és hozzáférési pontként szolgál az emberi sejtekbe. Ez a SARS-CoV receptora is. A kutatási eredmények összhangban vannak más tudományos csoportok hasonló, nemrégiben közölt eredményeivel, amelyek azt mutatják, hogy az emberi ACE2 az új vírus funkcionális receptora.

Korábbi munkák azt sugallták, hogy az emberi ACE2 receptorokhoz nagy affinitást okozó tüskefehérje adaptáció összefüggésben lehet a SARS-szerű koronavírus-betegség súlyosságával. A csapat kimutatta, hogy a SARS-CoV-2 legalább olyan jól kötődik az ACE2-hez, mint a SARS-CoV. Ez a megállapítás segíthet az új koronavírus emberek közötti hatékony terjedésében. Több más koronavírushoz hasonlóan az új vírus valószínűleg egy olyan állatból származik, amely továbbra is a tározója, valószínűleg egy denevérfaj. Aztán, valószínűleg egy másik közvetítő állatfajon keresztül, a vírus átugrott az emberekhez, és képessé vált az emberek közötti átvitelre. Az új koronavírus-betegség pontos eredete még nem tisztázott.

Az új koronavírus tüskefehérje szerkezetének alapos vizsgálatával a kutatók felfedeztek valamit, ami megkülönbözteti a többi SARS-hez kapcsolódó koronavírustól. Walls elmondta, hogy a kutatócsoport váratlanul furin hasítási helyet talált a tüskeprotein két alegysége közötti határon az újonnan megjelent koronavírusban. Egyelőre nem tudni, hogy ez a különbség növeli-e az új koronavírus által megfertőzhető sejtfajtákat, vagy fokozza-e a fertőzőképességét, oly módon, ami hasonló lehet a magas patogenitású madárinfluenza-vírusokéhoz.

Összességében az e heti cikkben közölt eredményekben szereplő részletek segíthetnek megmagyarázni az új koronavírus víruskódjának emberi sejtekbe juttatásának hatékonyságát, valamint gyors terjedését az emberek között.


Lexi Walls, a koronavírus szerkezetkutatója egy biokémiai laborban.

Jelenleg nem léteznek olyan megelőző intézkedések, vagy jóváhagyott, specifikus kezelések (a kísérleti terápiákon kívül), amelyek az új koronavírus ellen irányulhatnak.

"Végső célunk az lenne, ha munkánk egy lépésként hozzájárulna egy vakcina, vírusellenes vagy bármilyen, jelenleg még nem létező terápia felé" - mondta Walls, és hozzátette, hogy fantasztikus lenne, ha csapata tudományos erőfeszítései lépést tesz afelé, hogy ily módon segítsen az embereknek.

Veesler Walls and Parkot és a csapat többi tagját „elképesztő tudósoknak nevezte, akik az elmúlt hónapban napi 24 órában dolgoztak a laboratóriumban, hogy elérjék ezeket a csodálatos eredményeket”, hogy hozzájáruljanak a koronavírus-kutatás előmozdításához és a jelenlegi problémák kezeléséhez. közegészségügyi vészhelyzet .

Parks elismerte, hogy az órák hosszúak voltak, de ez nem számított, mert a laborban az motiválja, amivel a járvány közepén a betegeknek szembe kellett nézniük.

„Ez az, amit mi és más laboratóriumok teszünk a vírus és a jövőbeli koronavírusok megjelenése és elterjedése leküzdése érdekében, ami megtörténhet, akárcsak a vadon élő állatokban előforduló más vírusok esetében. Csak azon kell dolgoznunk, hogy felkészüljünk rá” – mondta Veesler.

Ezt a tanulmányt a National Institutes of General Medical Sciences (R01GM120553), a National Institutes of Allergy and Infectious Diseases (HHSN272201700059C), a Pew Biomedical Scholars Award-díj, valamint a Burroughs-i Nyílt Wellcome Fund Investigators in the Pathogenesis of Infectious Disease Award támogatta. Filantropikus Alapítvány és a Pasteur Intézet.

A kutatók kijelentették, hogy nincsenek egymással versengő pénzügyi érdekeik.


A tanulmány olyan genetikai változásokat azonosít, amelyek valószínűleg lehetővé tették, hogy a SARS-CoV-2 denevérről emberre ugorjon

Patkó denevérek. Hitel: orientalizálás a Flickr-en

A Cambridge-i Egyetem bevonásával és a Pirbright Intézet által vezetett új tanulmány megállapította a SARS-CoV-2 – a COVID-19-et okozó vírus – kulcsfontosságú genetikai változásait, amelyek felelősek lehetnek a denevérekről az emberekre való ugrásért. mely állatok rendelkeznek olyan sejtreceptorokkal, amelyek lehetővé teszik a vírus leghatékonyabb bejutását a sejtjeikbe.

Az azonosított genetikai adaptációk hasonlóak voltak a SARS-CoV-hoz, amely a 2002-2003-as SARS-járványt okozta, amikor a denevérekről adaptálódott, hogy megfertőzze az embereket. Ez azt sugallja, hogy létezik egy közös mechanizmus, amelynek révén ez a víruscsalád mutálódik, hogy állatokról emberre ugorjon. Ez a felfogás felhasználható a jövőbeli kutatásokban az állatokban keringő vírusok azonosítására, amelyek képesek alkalmazkodni az emberek megfertőzéséhez (az úgynevezett zoonózisokhoz), és amelyek potenciálisan járványveszélyt jelentenek.

"Ez a tanulmány egy nem fertőző, biztonságos platformot használt annak megvizsgálására, hogy a tüskefehérje-változások hogyan befolyásolják a vírus bejutását a különböző vadon élő állatok, haszonállatok és kísérő állatok sejtjébe, amit továbbra is szorosan figyelemmel kell kísérnünk, amint további SARS-CoV-2 variánsok jelennek meg az elkövetkező hónapokban” – mondta Dr. Stephen Graham, a Cambridge-i Egyetem Patológiai Tanszékének munkatársa, aki részt vett a tanulmányban.

A 2002-2003-as SARS-járványban a tudósok szorosan rokon izolátumokat tudtak azonosítani mind a denevérekben, mind a cibetekben – amelyekben a vírus a feltételezések szerint alkalmazkodott az emberek megfertőzésére. A jelenlegi COVID-19-járvány idején azonban a tudósok még nem ismerik a köztes gazdaszervezet kilétét, vagy hasonló mintákat kell elemezniük. De megvan a rokon denevér koronavírus RaTG13 szekvenciája, amely 96 százalékban hasonló a SARS-CoV-2 genommal. Az új tanulmány mindkét vírus tüskés fehérjéit hasonlította össze, és számos fontos különbséget azonosított.

A SARS-CoV-2 és más koronavírusok tüskeproteinjeiket használják fel, hogy a felszíni receptoraikhoz, például az ACE2-höz kötődve bejussanak a sejtekbe. A zárhoz és kulcshoz hasonlóan a tüskeproteinnek is megfelelő formájúnak kell lennie, hogy illeszkedjen a sejt receptoraihoz, de az egyes állatok receptorai kissé eltérő alakúak, ami azt jelenti, hogy a tüskefehérje egyesekhez jobban kötődik, mint másokhoz.

Annak vizsgálatára, hogy a SARS-CoV-2 és a RaTG13 közötti különbségek szerepet játszanak-e a SARS-CoV-2 emberhez való adaptációjában, a tudósok felcserélték ezeket a régiókat, és megvizsgálták, hogy ezek a kapott tüskefehérjék mennyire kötődnek a humán ACE2 receptorokhoz – olyan módszerrel, amely nem élő vírus használatát foglalja magában.

Az eredmények a folyóiratban jelentek meg PLOS Biológia, kimutatta, hogy a RaTG13 régiókat tartalmazó SARS-CoV-2 tüskék nem tudtak hatékonyan kötődni a humán ACE2 receptorokhoz, míg a SARS-CoV-2 régiókat tartalmazó RaTG13 tüskék hatékonyabban tudtak kötődni az emberi receptorokhoz – bár nem olyan szinten, mint a szerkesztetlen SARS -CoV-2 tüske fehérje. Ez potenciálisan arra utal, hogy a SARS-CoV-2 tüskeproteinben hasonló változások történtek történelmileg, ami kulcsszerepet játszhatott abban, hogy a vírus átugorja a faji korlátot.

A kutatók azt is megvizsgálták, hogy a SARS-CoV-2 tüskeprotein kötődhet-e 22 különböző állat ACE2 receptoraihoz, hogy megállapítsák, ezek közül melyik lehet fogékony a fertőzésre, ha van ilyen. Kimutatták, hogy a denevér- és madárreceptorok a leggyengébb kölcsönhatást a SARS-CoV-2-vel. A denevérreceptorokhoz való kötődés hiánya megerősíti azt a bizonyítékot, hogy a SARS-CoV-2 valószínűleg adaptálta a tüskeproteinjét, amikor denevérből emberré ugrott, valószínűleg egy köztes gazdaszervezeten keresztül.

A kutyák, macskák és szarvasmarhák ACE2-receptorait azonosították a SARS-CoV-2 tüskeproteinnel való legerősebb kölcsönhatásba lépőként. A sejtekbe való hatékony bejutás azt jelentheti, hogy a fertőzés könnyebben kialakulhat ezekben az állatokban, bár a receptorkötés csak az első lépése a különböző állatfajok közötti vírusátvitelnek.

"Amint azt a dán nercfarmokon tavaly kitört járványoknál láttuk, alapvető fontosságú annak megértése, hogy mely állatok fertőződhetnek meg a SARS-CoV-2-vel, és hogyan változtatják meg a vírustüskeprotein mutációi a különböző fajok megfertőzésére való képességét" - mondta Graham.

Az állatok fertőzésekre való fogékonysága és az azt követő képessége, hogy másokat megfertőzzen, számos tényezőtől függ – beleértve azt is, hogy a SARS-CoV-2 képes-e replikálódni a sejteken belül, és hogy az állat képes-e leküzdeni a vírust. További vizsgálatokra van szükség annak megértéséhez, hogy a haszonállatok és a kísérő állatok fogékonyak-e az emberektől származó COVID-19 fertőzésre, és vajon tározóként szolgálhatnak-e a betegség számára.


Természetes kiválasztódás

A természet a túlélési és szaporodási képességük alapján válogat számos egyed közül – legyen szó akár ragadozókat elkerülő zsákmányról, akár az immunrendszer elől kikerülő vírusokról. Ez a környezet szelektív nyomása az, ami az élőlények populációit alkalmazkodásra kényszerítheti, ami a természetes szelekció által vezérli az evolúciót.

Számos tanulmány követte nyomon a SARS-CoV-2 variánsok fejlődését krónikusan fertőzött emberekben. Ilyen esetekben a kutatók minden egyes pácienstől mintát vettek, és leolvasták a vírus génállományában lévő szekvenciákat, hogy észleljék az új mutánsok jelenlétét, amint azok megjelennek. Ismételt mintavétel és szekvenálás során a tudósok olyan változatokat azonosítottak, amelyek a természetes szelekció nyersanyagát biztosítanák.

Az egyik tanulmány, amelyet Adam Lauring, az Ann Arbor-i Michigani Egyetem munkatársa vezetett, egy 60 éves férfi esetét írták le, akinek a kórtörténetében limfóma volt – a nyirokcsomók rákja, amely megakadályozza, hogy az immunrendszer B-sejtjei antitesteket termeljenek.

Négy hónap alatt az immunhiányos beteg háromszor került kórházba a koronavírus-betegség miatt, és ez az elhúzódó fertőzés lehetővé tette a mutációk folyamatos felhalmozódását. A 93. és 106. nap között kilenc mutáció vált uralkodóvá (vagy „rögzült”) a víruspopulációban.

Az a tény, hogy a férfit ismételten visszafogadták, más betegeket is kitett a Covid-fertőzés kockázatának, mivel tovább ürítette volna a vírusrészecskéket. Ahogy a michigani tanulmány megállapította: "Ez az eset rávilágít az immunhiányos gazdaszervezetek kezelésének kihívásaira, amelyek tartósan elszaporodhatnak és átviteli források lehetnek."

Egy másik tanulmány, amelyet Ravindra Gupta vezetett a Cambridge-i Egyetemen, egy 70-es éveiben járó, immunszupprimált férfi kezelése során követte nyomon a SARS-CoV-2 evolúcióját. A páciens vírusgénállományát 101 napon keresztül 23 alkalommal szekvenálták, így a mutációk sorsa részletesen követhető volt. Remdesivirrel (nem hatékony) és antitesteket tartalmazó lábadozó plazmával kezelték valakitől, aki felépült a Covid-ból.

A lábadozó terápia egy D796H mutációt és két aminosav – ΔH69/ΔV70 – deléciójához vezetett a tüskeproteinben, amit a koronavírusok használnak a sejtbe való betöréshez. A tanulmány szerint ez a mutáns vált a domináns variánssá a páciens variánsai közötti versengés – a természetes szelekció általi evolúció – nyomán.

A cambridge-i tanulmány mesterséges vírusokat is felhasznált annak kimutatására, hogy a D796H mutáció miatt a tüskés fehérjék kevésbé voltak érzékenyek a megfelelő antitest általi semlegesítésre, de kevésbé hatékonyak a sejtek behatolásában, míg a ΔH69/ΔV70 deléció úgy tűnt, hogy kompenzálja a vírus kötődési képességét. egy sejt felülete.

Érdekes módon a ΔH69/ΔV70 a B.1.1.7 variánsból is törölve lett, amely úgy tűnik, hogy a vad típusú vírushoz képest 50-70%-kal magasabb átviteli képességgel rendelkezik. Tehát, akárcsak az immunszupprimált betegnél, a deléciót a természetes szelekció kedvezhette, mert ezáltal a variáns fertőzőbbé és terjedőbbé vált.

Tanya Golubchik, az Oxfordi Egyetem munkatársa által vezetett tanulmány alapján a jó hír az, hogy nagyon ritkán jelennek meg olyan mutációk, amelyek segíthetik a koronavírust. A kutatás szerint, amely szekvenálást használt a genetikai sokféleség mérésére 1313 brit embernél, a legtöbb ember különböző változatokat hordozott – de fejenként csak egy vagy kettő.

Az oxfordi tanulmány a rendszeres érintkezésbe kerülő – ugyanabban a háztartásban élő – emberek közötti átvitelt is megvizsgálta, és megállapította, hogy a legtöbb változat elvész, mielőtt elterjedne. Ez az eredmény arra utal, hogy a potenciálisan veszélyes új mutációk túlnyomó többsége evolúciós zsákutca, amelyet az immunrendszer elpusztít.

A benned lévő környezet – az emberi test – túl kemény lehet a koronavírus számára.


A COVID-19 mutálódik, és egy Scripps-kutatási tanulmány szerint a koronavírus még fertőzőbbé válhat

Miközben a COVID-19 világjárvány tovább terjed az Egyesült Államokban és az egész világon, az új kutatások azt sugallják, hogy a SARS-CoV-2 koronavírus közelgő genetikai mutációja a jelenleginél sokkal veszélyesebbé teheti. Ez a megállapítás jelentős hatással van a COVID-19-tesztet végző klinikai laboratóriumokra és a in vitro diagnosztikai (IVD) cégek, amelyek COVID-19 teszteket fejlesztenek és gyártanak.

A D614G névre keresztelt mutáció erősebb tüskékkel látja el a koronavírust, ami növeli a sejtekhez való rátapadási és megfertőző képességét. Ez derül ki a Scripps Research Institute-ban (Scripps) végzett tanulmányból a Jupiterben, Fla., amely megállapította, hogy egy mutált koronavírus akár 10-szer fertőzőbb lehet, mint az eredeti törzs.

"Az ezt a mutációt tartalmazó vírusok sokkal fertőzőbbek voltak, mint azok, amelyekben az általunk használt sejttenyésztő rendszerben nincs mutáció" - mondta Hyeryun Choe, PhD, a Scripps Research Immunológiai és Mikrobiológiai Tanszékének professzora és a tanulmány vezető szerzője a Scripps-ben. híradás.

Choe és Michael Farzan, PhD, a Scripps Research Immunológiai Tanszékének társelnöke és professzora társszerzői a „A SARS-Cov-2 tüskeprotein D614G mutációja csökkenti az S1 leválását és növeli a fertőzőképességet” című tanulmányt. Munkájuk jelenleg szakértői értékelés alatt áll, és letölthető a bioRxiv-ről.

Egy rugalmasabb és erősebb koronavírus jöhet

A kutatók azt találták, hogy a mutációt tartalmazó koronavírus-részecskék általában négy-ötször több funkcionális tüskékkel rendelkeznek, mint a mutáció nélküli részecskék. A tüskék lehetővé teszik, hogy a vírus könnyebben kötődjön a sejtekhez. A kutatás azt sugallja, hogy minél több a funkcionális tüskék a vírus felszínén, annál nagyobb a koronavírus rugalmassága és hatékonysága.

In the Scripps news release, Farzan said, “more flexible spikes allow newly made viral particles to navigate the journey from producer cell to target cell fully intact, with less tendency to fall apart prematurely.

“Over time, it has figured out how to hold on better and not fall apart until it needs to,” he added. “The virus has, under selection pressure, made itself more stable.”

The image above, taken from the Scripps Research news release, shows “a cryogenic electron microscope image of a SARS-CoV-2 spike protein side view, the S1 section of the spike is shown in green and the S2 portion is shown in purple. This unique two-piece system has shown itself to be relatively unstable. A new mutation has appeared in the viral variant most common in New York and Italy that makes this spike both more stable and better able to infect cells.” (Graphic and caption copyright: Andrew Ward lab, Scripps Research.)

Mutation Makes SARS-CoV-2 Coronavirus ‘Much More Stable’

The two Scripps scientists have studied coronaviruses for nearly 20 years and performed extensive research on the Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS) outbreak that occurred in 2003. They noted that there is a difference between spike proteins of SARS, an earlier strain of coronavirus, and the new SARS-CoV-2 strain.

The protein spikes of both strains were originally tripod shaped. However, the spikes of the SARS-CoV-2 coronavirus are divided into two different segments: S1 and S2. According to the published study: “The S1domain mediates receptor binding, and the S2 mediates downstream membrane fusion.”

This feature originally produced unstable spikes, but with the D614G mutation, the tripod breaks less frequently, which makes more of the spikes fully functional and the virus more infectious.

“Our data are very clear, the virus becomes much more stable with the mutation,” Choe said in the news release.

Is COVID-19 Spread Due to ‘Founder Effect’

The scientists also examined whether the spread of COVID-19 could have been the result of the “Founder Effect,” which is seen when a small number of variants fan out into a wide population by chance. Could the founder effect explain why COVID-19 outbreaks in some areas of the world were more severe than others? The researchers believe their data definitively answered that question.

“There have been at least a dozen scientific papers talking about the predominance of this mutation,” Farzan said. “Are we just seeing a founder effect? Our data nails it. It is not the founder effect.”

Hyeryun Choe, PhD (left), and Michael Farzan, PhD (right), scientists at Scripps Research explained that their research was performed using engineered viruses and that their observations of the virus and its mutation may not translate to increased transmissibility when a virus attaches to a host outside the lab. COVID-19 and its mutation appear to be relatively stable and are mutating at a rate slower than that of the seasonal flu, which may be critical factors in the development of a vaccine. (Photos copyright: Scripps Research.)

Findings Raise ‘Interesting’ Questions about the COVID-19 Coronavirus

Nevertheless, the two scientists are curious about some of their findings. “Our data raise interesting questions about the natural history of SARS-CoV-2 as it moved presumably from horseshoe bats to humans. At some point in this process, the virus acquired a furin-cleavage site, allowing its S1/S2 boundary to be cleaved in virus-producing cells. In contrast, the S1/S2 boundary of SARS-CoV-1, and indeed all SARS-like viruses isolated from bats, lack this polybasic site and are cleaved by TMPRSS2 or endosomal cathepsins in the target cells.

“In summary, we show that an S protein mutation that results in more transmissible SARS-CoV-2 also limits shedding of the S1 domain and increases S-protein incorporation into the virion. Further studies will be necessary to determine the impact of this change on the nature and severity of COVID-19,” the Scripps researchers concluded.

However, not all Scripps researchers agreed with the conclusions of Choe and Farzan’s research.

Az Times of Israel reported that Kristian Andersen, PhD, a professor in the Department of Immunology and Microbiology, Scripps California Campus, told the New York Times that “other analyses of virus variants in labs had not found significant differences in infection rates.”

“That’s the main reason that I’m so hesitant at the moment,” Andersen said. “Because if one really was able to spread significantly better than the other, then we would expect to see a difference here, and we don’t.”

Times of Israel also reported that “In late May researchers in University College London said their studies of the genomes of more than 15,000 samples had not shown one strain being more infectious than others.”

So, the jury’s out. Nonetheless, clinical laboratory leaders will want to remain vigilant. A sudden increase in COVID-19 infection rates will put severe strain on already strained laboratory supply chains.


Somatic hypermutation

A key difference between the mutation of antibodies and viruses is that mutations in antibodies are not entirely random. They are, in fact, directly caused by an enzyme that is only found in B cells, known as Aid (activation-induced deaminase). This enzyme deliberately causes mutations in the DNA responsible for making the part of the antibody that can recognise the virus. This mutation mechanism was solved by pioneering researchers at the MRC Laboratory of Molecular Biology in Cambridge, UK, almost 20 years ago.

AID activity leads to a much higher rate of mutation in B cells than in any other cell in the body. This phenomenon is called “somatic hypermutation”.

Some of the mutations that are induced in the antibody binding site will improve the binding of that antibody to the target virus. But some mutations will have no effect, and others will actually decrease the antibody’s ability to latch onto the target virus. This means there needs to be a system whereby B cells making the best antibodies will be selected.

B cells congregate in small glands called lymph nodes while they are developing. Lymph nodes are found all around the body and often get bigger if you are fighting an infection.

B cells gather in lymph nodes while they are developing. Sakurra/Shutterstock

Within the lymph nodes, the B cells that can make better antibodies after somatic hypermutation are given positive signals to make them replicate faster. Other B cells fall by the wayside and die. This “survival-of-the-fittest” process is called affinity maturation the strength or “affinity” with which antibodies bind to their target matures and improves over time. After this rigorous selection, the newly emerged B cell will now mass produce its improved antibody, leading to a more effective immune response.

The course of a typical COVID infection is ten to 14 days, so the first wave of antibodies driving out the virus doesn’t have long enough to evolve because affinity maturation normally takes place over weeks. But research from the US has shown that small non-infectious bits of SARS-CoV-2 remain in the body after an infection is cleared, so B cells can keep being reminded of what the virus looks like. This allows antibody evolution to continue for months after an infection has been resolved.

Overall, antibody evolution means that if a person is infected with coronavirus for a second time, antibodies with far superior binding ability will be ready and waiting. This has important implications for vaccination. Antibody evolution will begin after the first vaccination so that much-improved antibodies will be present if the virus is encountered at a later date. Hopefully, it is comforting to know that it is not just the virus that is mutating, our own antibodies are keeping pace.

Sarah L Caddy, Clinical Research Fellow in Viral Immunology and Veterinary Surgeon, Cambridge-i Egyetem and Meng Wang, Cancer Research UK Clinician Scientist Fellow, Cambridge-i Egyetem

Ezt a cikket a The Conversation újból közzétettük Creative Commons licenc alatt. Olvassa el az eredeti cikket.


The importance of SARS-CoV-2 neutralizing antibodies

The presence of neutralizing antibodies in our bodies has been shown to correlate with protection from viral infection. Hence, these molecules play an important role in SARS-CoV-2 vaccine and treatment research and development.

Most of the SARS-CoV-2 vaccines in use or under investigation aim to produce neutralizing antibodies specific for the spike protein on the outside of the virus particles. The spike protein facilitates fusion between the virus and our cell membranes and allows viral material to enter the cell.

Neutralizing antibodies against the spike protein can prevent the interaction between the virus and our cells and help eliminate an infection during its early stages. Thus, measuring the abundance of these antibodies is one of the key parameters for evaluating potential SARS-CoV-2 vaccines.

“Scientists are racing to develop vaccines that induce neutralizing antibodies against the SARS-CoV-2 spike protein,” explained Xu. “This approach has been used with many successful viral vaccines, and there’s hope that it will provide long-lasting protection here, too.”

Specific neutralizing antibody-based therapies are also being used to treat people already infected with the virus, and so far, these are showing great promise in reducing hospitalizations and death.

Neutralizing antibodies are important to a variety of SARS-CoV-2 research applications as well. Their abundance can indicate the potential therapeutic quality of plasma donated by previously infected individuals, and they can reveal how many people in a population have already been infected.

Neutralizing antibodies can further our understanding of SARS-CoV-2 infection in pets, livestock, and other animals, allowing us to act smartly to protect both ourselves and the animals.

And neutralizing antibodies might also play an important role in determining an individual’s basal immunity following vaccination or infection.

We just don’t know yet how long the protective effect from a vaccine or infection lasts,” said Xu. "If the protection fades over time, or if we need to show immunity passports for travel, measuring basal immunity will become very important.”


Researchers reveal genetic predisposition to severe COVID-19

The risk score suggested by the researchers (vertical axis) is considerably higher in the group of patients suffering severe COVID-19 (sample of patients from Moscow) Credit: S.Nersisyan et al.

HSE University researchers have become the first in the world to discover genetic predisposition to severe COVID-19. The results of the study were published in the journal Az immunológia határai.

T-cell immunity is one of the key mechanisms used by the human body to fight virus infections. The staging ground for cell immunity development is the presentation of virus peptides on the surface of infected cells. This is followed by activation of T lymphocytes, which start to kill the infected cells. The ability to successfully present virus peptides is largely determined by genetics. In human cells, human leukocyte antigen class I (HLA-I) molecules are responsible for this presentation. The set of six such molecules is unique in every human and is inherited from an individual's parents. In simple terms, if the set of alleles detects the virus well, then the immune cells will detect and destroy the infected cells fast if a person has a set that is bad at such detection, a more severe case of disease is more likely to occur.

Researchers from the HSE Faculty of Biology and Biotechnology—Maxim Shkurnikov, Stepan Nersisyan, Alexei Galatenko and Alexander Tonevitsky—together with colleagues from Pirogov Russian National Research Medical University and Filatov City Clinical Hospital (Tatjana Jankevic, Ivan Gordeev, Valery Vechorko) studied the interconnection between HLA-I genotype and the severity of COVID-19.

Risk score in a sample of patients from Spain. Credit: S.Nersisyan et al.

Using machine learning, they built a model that provides an integral assessment of the possible power of T-cell immune response to COVID-19: if the set of HLA-I alleles allows for effective presentation of the SARS-CoV-2 virus peptides, those individuals received low risk score, while people with lower presentation capability received higher risk scores (in the range from 0 to 100). To validate the model, genotypes of over 100 patients who had suffered from COVID-19 and over 400 healthy people (the control group) were analyzed. It turned out that the modeled risk score is highly effective in predicting the severity of COVID-19.

In addition to analyzing the Moscow population, the researchers used their model on a sample of patients from Madrid, Spain. The high precision of prediction was confirmed on this independent sample as well: the risk score of patients suffering severe COVID-19 was significantly higher than in patients with moderate and mild cases of the disease.

"In addition to the discovered correlations between the genotype and COVID-19 severity, the suggested approach also helps to evaluate how a certain COVID-19 mutation can affect the development of T-cell immunity to the virus. For example, we will be able to detect groups of patients for whom infection with new strains of SARS-CoV-2 can lead to more severe forms of the disease," Alexander Tonevitsky said.


Nézd meg a videót: पदप और जत कशक म अनतर. Differences Plant cell and animal cell. Hindi (Június 2022).


Hozzászólások:

  1. Lancelin

    Úgy tűnik számomra, igazad van

  2. Lang

    Szerintem tévedsz. Beszéljük meg.

  3. Mikasar

    You have kept away from conversation

  4. Yorr

    Elnézést kérek, de véleményem szerint nem igazad van. Beszéljük meg. Írj nekem a PM -ben, beszélünk.

  5. Heraldo

    egyetértek veled



Írj egy üzenetet