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Perché la variante di delta SARS-CoV-2 è più contagiosa

Esperti tedeschi recentemente spiegati perché la variante di delta di coronavirus 2 di sindrome respiratorio acuto severo (SARS-CoV-2) è più contagiosa e patogena che il suo antenato. Eseguendo una serie di esperimenti in vitro, hanno rivelato che capacità aumentata di indurre fusione della cella--cella (sincizi) e la predisposizione diminuita dagli agli anticorpi vaccino e indotti da infezione rende la variante di delta più contagiosa delle varianti precedentemente di circolazione. Lo studio è attualmente disponibile sul " server " della pubblicazione preliminare del bioRxiv*.

Sfondo

Dalla sua emergenza alla fine del dicembre 2019, SARS-CoV-2, l'agente patogeno causativo della malattia 2019 (COVID-19) di coronavirus, ha subito più di 12.000 mutazioni, la maggior parte di cui è neutrale e così, non contribuisce ad evoluzione virale. Tuttavia, l'acquisizione delle mutazioni specifiche in proteine strutturali e non strutturali ha causato l'emergenza del romanzo, le varianti più virulente SARS-CoV-2.

Le mutazioni che sono comparso nella proteina virale della punta sono particolarmente vitali poichè possono influenzare significativamente l'infettività virale, la virulenza e l'abilità immune dell'evasione.

Una variante novella di SARS-CoV-2 che appartiene allo stirpe B.1.617 recentemente ha causato un impulso massiccio nei nuovi casi COVID-19 in India. Lo stirpe più ulteriormente è diviso in tre sotto-stirpi, vale a dire B.1.617.1, B.1.617.2 e B.1.617.3. Sebbene questi emergano in primo luogo in India, la variante B.1.617.2 presto è diventato dominante in molti paesi, compreso il Regno Unito.

A causa di infettività e di patogenicità significativamente aumentate, l'organizzazione mondiale della sanità (WHO) ha designato la variante B.1.617.2 come “variante di preoccupazione„ (COV).

Nello studio corrente, gli scienziati hanno valutato la predisposizione della variante B.1.617.2 a neutralizzazione dagli anticorpi indotti da infezione vaccino o naturali.

Mutazioni nella variante B.1.617.2

La proteina della punta della variante B.1.617.2 contiene nove mutazioni nell'sottounità S1 ed una mutazione nell'sottounità S2. Nell'sottounità S1, cinque mutazioni sono presenti nel dominio del N-terminale che contiene le sedi del legame (epitopi) per gli anticorpi di neutralizzazione. Inoltre, due mutazioni sono presenti nel dominio dell'ricevitore-associazione dell'sottounità S1, che è conosciuto per influenzare la neutralizzazione e l'infettività anticorpo-mediate. Fra le tre mutazioni restanti, due sono conosciuti per aumentare l'enzima di conversione dell'angiotensina 2 (ACE2) legare, replicazione virale e fenditura della proteina della punta al sito S1/S2.    

Entrata della cellula ospite della variante B.1.617.2

Per studiare se B.1.617.2 ha un'più alta capacità di entrare nelle cellule ospiti, gli scienziati hanno eseguito una serie di esperimenti sulle celle del rene del cercopiteco africano e rene, colon e celle umani del polmone che esprimono ACE2 endogeno.

I risultati hanno rivelato che B.1.617.2 può registrare le celle del rene della scimmia e dell'essere umano con simile efficacia come il SARS-CoV-2 selvaggio tipo. Tuttavia, per le celle umane del polmone e del colon, B.1.617.2 ha mostrato che 1,5 volta e 2 volta l'abilità più su d'invasione, rispettivamente, confrontata al virus selvaggio tipo.

Queste osservazioni indicano che l'entrata proteina-mediata punta della cellula ospite può variare fra i tipi delle cellule e che B.1.617.2 ha più alta efficacia in celle entranti del colon e del polmone.

Poiché la proteina della punta di B.1.617.2 non ha esibito l'associazione aumentata ACE2, gli scienziati suggeriscono che l'entrata aumentata di B.1.617.2 nelle celle del polmone e del colon non sia mediata tramite l'associazione migliorata ACE2.

Oltre all'induzione virale avvolga - ospiti la fusione della membrana cellulare, i grilletti della proteina della punta la fusione delle celle infettate con le celle vicine per formare le grandi celle multinucleated (sincizi). Dato il fatto che da formazione indotta da punta dei sincizi contribuisce alla patogenesi COVID-19, gli scienziati hanno studiato se l'infezione B.1.617.2 è associata con formazione aumentata dei sincizi.

Eseguendo gli esperimenti in vitro sulle celle umane del polmone che esprimono gli alti livelli di ACE2, hanno rivelato che l'espressione della punta selvaggio tipa provoca la formazione dei sincizi, mentre l'espressione della punta B.1.617.2 piombo ad più alta e più grande dei sincizi formazione della volta 2,5.

Entrata delle cellule ed evasione di neutralizzazione anticorpo-mediata dalla proteina della punta di SARS-CoV-2 B.1.617.2. (A) Dati di trasduzione normalizzati contro i precedenti di analisi (collegati per calcolare 1C). L
Entrata delle cellule ed evasione di neutralizzazione anticorpo-mediata dalla proteina della punta di SARS-CoV-2 B.1.617.2. (A) Dati di trasduzione normalizzati contro i precedenti di analisi (collegati per calcolare 1C). L'esperimento è stato eseguito come descritto nella legenda della figura 1C. Sono presentati i dati (medi) medii dalle stesse sei repliche biologiche (ciascuno condotto con tecnico quadruplica) come presentato nella la figura 1C con la differenza che la trasduzione era normalizzata contro i segnali ottenuti dalle celle inoculate con le particelle che non sopportano glicoproteina virale (sfondo, insieme come 1). Inoltre, i dati di trasduzione delle particelle che sopportano VSV-G sono inclusi. Le barre di errore indicano SEM. (B) posizione delle mutazioni (grige) obbligatorie L452R e T478K del dominio del ricevitore (sia rosso) SARS-CoV-2 della variante B.1.617.2 nel contesto delle interfacce per l'associazione ACE2 (arancio) che legare degli anticorpi monoclonali usati per la terapia COVID-19. (C) un anticorpo indipendente di controllo non pregiudica l'entrata delle cellule delle particelle dello pseudotype che sopportano il PESO SARS-CoV-2, B.1.351 o B.1.617.2 la S (D) diversi dati di neutralizzazione per plasma convalescente (collegato per calcolare 1F). Le particelle di Pseudotype che sopportano le proteine indicate di S sono state incubate (30 minuto, °C) 37 con differenti diluizioni di plasma convalescente prima dell'inoculazione sulle celle di Vero. Il risparmio di temi di trasduzione è stato quantificato misurando l'attività virus-codificata di luciferase nei lysates delle cellule al posttransduction di 16-18 h. Sono presentati i dati da un singolo esperimento rappresentativo eseguito con tecnico quadruplicano. Per normalizzazione, l'inibizione da di entrata guidata da proteina di S in campioni senza plasma è stata fissata come 0%. Le barre di errore indicano la deviazione standard. I dati più ulteriormente sono stati usati hanno calcolato la diluizione che siero/del plasma quello piombo a rapporto di riproduzione di 50% dall'dell'entrata guidata da proteina delle cellule di S. (E) diversi dati di neutralizzazione per il siero del vaccinee (collegato per calcolare 1G). Le particelle di Pseudotype che sopportano le proteine indicate di S sono state incubate (30 minuto, °C) 37 con differenti diluizioni del siero dalle persone vaccinate con il vaccino Comirnaty/BNT162b2 BioNTech/di Pfizer prima dell'inoculazione sulle celle di Vero. Il risparmio di temi di trasduzione è stato quantificato misurando l'attività di luciferase codificata virus31 nei lysates delle cellule al posttransduction di 16-18 h. Sono presentati i dati da un singolo esperimento rappresentativo eseguito con tecnico quadruplicano. Per normalizzazione, l'inibizione da di entrata guidata da proteina di S in campioni senza plasma è stata fissata come 0%. Le barre di errore indicano la deviazione standard. I dati più ulteriormente sono stati usati hanno calcolato il NT50 indicato.

Abilità immune di evasione della variante B.1.617.2

Gli scienziati hanno verificato l'efficacia di quattro anticorpi monoclonali terapeutici nella neutralizzazione della variante B.1.617.2. Degli anticorpi provati, soltanto Bamlanivimab non è riuscito a neutralizzare B.1.617.2. Gli altri tre anticorpi hanno esibito la simile efficacia nella neutralizzazione entrambe virus selvaggio tipo e variante B.1.617.2. Queste osservazioni indicano che la monoterapia di Bamlanivimab non può essere efficace nel trattamento dell'infezione B.1.617.2.

Significativamente, gli anticorpi derivati da COVID-19 hanno recuperato i pazienti e le persone di BNT162b2-vaccinated indicate leggermente hanno diminuito l'efficacia nella neutralizzazione della variante B.1.617.2 rispetto al virus selvaggio tipo. Al contrario, la variante B.1.315, che in primo luogo è stata individuata nel Sudafrica, ha mostrato una capacità significativamente più alta di eludere dall'l'immunità indotta da vaccinazione e di infezione.

Significato di studio

Lo studio rivela che la capacità aumentata della variante B.1.617.2 di invadere le celle del polmone può migliorare l'infettività e la patogenicità. Malgrado predisposizione più bassa a neutralizzazione anticorpo-mediata, B.1.617.2 può efficacemente essere gestito da immunità sviluppata in risposta all'infezione o alla vaccinazione naturale.

Avviso *Important

il bioRxiv pubblica i rapporti scientifici preliminari che pari-non sono esaminati e, pertanto, non dovrebbero essere considerati conclusivi, guida la pratica clinica/comportamento correlato con la salute, o trattato come informazioni stabilite.

Journal reference:
Dr. Sanchari Sinha Dutta

Written by

Dr. Sanchari Sinha Dutta

Dr. Sanchari Sinha Dutta is a science communicator who believes in spreading the power of science in every corner of the world. She has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree and a Master's of Science (M.Sc.) in biology and human physiology. Following her Master's degree, Sanchari went on to study a Ph.D. in human physiology. She has authored more than 10 original research articles, all of which have been published in world renowned international journals.

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