B.1.617 Variant SARS COV-2: Virulencia a dôsledky pre vakcíny

Variant B.1.617, ktorý spôsobil nedávnu krízu COVID-19 v Indii, sa podieľa na zvýšenom prenose choroby medzi obyvateľstvom a predstavuje významnú výzvu, pokiaľ ide o závažnosť ochorenia a účinnosť v súčasnosti dostupných vakcíny. 

COVID-19 spôsobil bezprecedentné škody na celom svete sociálne aj ekonomické. Niektoré krajiny boli tiež svedkami druhej a tretej vlny. V Indii došlo k nedávnemu nárastu počtu prípadov, ktoré sú teraz svedkom v priemere tri až štyristotisíc prípadov každý deň za posledný mesiac. Nedávno sme analyzovali, čo sa mohlo pokaziť v súvislosti s krízou COVID v Indii¹. Okrem sociálnych a kultúrnych faktorov, ktoré mohli viesť k vzostupu, samotný vírus zmutoval takým spôsobom, ktorý viedol k vzniku variantu, ktorý je infekčnejší ako predtým. Tento článok popisuje, ako sa mohol objaviť nový variant, jeho potenciál spôsobujúci ochorenie a dôsledky pre účinnosť vakcíny a aké kroky možno podniknúť vpred, aby sa znížil jeho vplyv lokálne a globálne a zabránilo sa ďalšiemu vzniku nových variantov. 

B.1.617 varianta sa prvýkrát objavil v októbri 2020 v štáte Maháráštra a odvtedy sa rozšíril do približne 40 krajín vrátane Spojeného kráľovstva, Fidži a Singapuru. Počas niekoľkých posledných mesiacov sa kmeň stal dominantným kmeňom v celej Indii a najmä v posledných 4-6 týždňoch bol zodpovedný za obrovský nárast miery infekcie. B.1.617 má osem mutácií, z ktorých 3 mutácie, konkrétne L452R, E484Q a P681R, sú kľúčové. L452R aj E484Q sú vo väzbovej doméne receptora (RBD) a sú zodpovedné nielen za zvýšenie väzby na receptor ACE2² čo vedie k zvýšenej prenosnosti, ale tiež zohrávajú úlohu pri neutralizácii protilátok³. Mutácia P681R významne zvyšuje tvorbu syncýtia, čo potenciálne prispieva k zvýšenej patogenéze. Táto mutácia spôsobí, že sa vírusové bunky spoja, čím sa vytvorí väčší priestor pre replikáciu vírusu a protilátkam sa sťaží ich zničenie. Okrem B.1.617 môžu byť za nárast miery infekcie zodpovedné aj ďalšie dva kmene, B.1.1.7 v Dillí a Pandžábe a B.1.618 v Západnom Bengálsku. Kmeň B.1.1.7 bol prvýkrát identifikovaný v Spojenom kráľovstve v druhej polovici roku 2020 a nesie mutáciu N501Y v RBD, čo viedlo k jeho zvýšenej prenosnosti zvýšenou väzbou na receptor ACE2.⁴. Okrem toho má ďalšie mutácie vrátane dvoch delécií. B.1.1.7 sa doteraz rozšírila celosvetovo a mutáciu E484R získala vo Veľkej Británii a USA. Ukázalo sa, že mutant E484R má 6-násobné zníženie citlivosti na imunitné séra od jedincov očkovaných vakcínou mRNA od spoločnosti Pfizer a 11-násobné zníženie citlivosti na rekonvalescentné séra⁵. 

Nový kmeň vírusu s pridanými mutáciami sa môže objaviť len vtedy, keď vírus infikuje hostiteľa a podstúpi replikáciu. To vedie k vytvoreniu viac „fitter“ a infekčných variantov. Tomuto sa dalo predísť zabránením prenosu na človeka dodržiavaním bezpečnostných protokolov, ako je sociálny odstup, vhodné používanie masiek na verejných/preľudnených miestach a dodržiavanie základných zásad osobnej hygieny. Výskyt a rozšírenie B.1.617 naznačuje, že tieto bezpečnostné pokyny možno neboli prísne dodržané.  

Kmeň B.1.617, ktorý spôsobil zmätok v Indii, bol klasifikovaný Svetovou zdravotníckou organizáciou (WHO) ako „variant vyvolávajúci obavy (VOC)“. Táto klasifikácia je založená na zvýšenej prenosnosti a šírení závažných ochorení variantom.  

V štúdiách na zvieratách s použitím škrečkov sa ukázalo, že kmeň B.1.617 spôsobuje silnejší zápal ako akékoľvek iné varianty⁶. Okrem toho tento variant vstúpil do bunkových línií in vitro zvýšenou účinnosťou a neviazal sa na bamlanivimab, protilátku používanú na liečbu COVID-19⁷. Štúdie Guptu a kolegov ukázali, že hoci neutralizačné protilátky vytvorené jednotlivcami očkovanými vakcínou Pfizer, boli asi o 80 % menej účinné proti niektorým mutáciám v B.1.617, nespôsobilo by to neúčinnosť očkovania.³. Títo výskumníci tiež zistili, že niektorí zdravotnícki pracovníci v Dillí, ktorí boli očkovaní Covishieldom (vakcína Oxford-AstraZeneca), sa reinfikovali kmeňom B.1.617. Dodatočné štúdie Stefana Pohlmanna a kolegov⁷ pomocou séra od ľudí, ktorí boli predtým infikovaní SARS-CoV-2, zistili, že ich protilátky neutralizovali B.1.617 približne o 50 % menej účinne ako predtým cirkulujúce kmene. Keď bolo testované sérum od účastníkov, ktorí mali dve dávky vakcíny Pfizer, ukázalo sa, že protilátky boli asi o 67 % menej účinné proti B.1.617. 

Hoci vyššie uvedené štúdie naznačujú, že B.1.617 má výhodu oproti iným kmeňom vírusu v zmysle vyššej prenosnosti a vyhýbania sa neutralizujúcim protilátkam do určitej miery na základe štúdií protilátok na báze séra, skutočná situácia v tele môže byť odlišná. k obrovskému počtu produkovaných protilátok a tiež k tomu, že iné časti imunitného systému, ako sú T bunky, nemusia byť ovplyvnené mutáciami kmeňa. To bolo preukázané variantom B.1.351, ktorý bol spojený s obrovským poklesom účinnosti neutralizujúcich protilátok, ale štúdie na ľuďoch naznačujú, že vakcíny sú stále účinné pri prevencii závažných ochorení. Okrem toho štúdie s použitím Covaxinu tiež ukázali, že táto vakcína je naďalej účinná⁸, hoci došlo k malému poklesu účinnosti neutralizačných protilátok generovaných vakcínou Covaxin. 

Všetky vyššie uvedené údaje naznačujú, že na pochopenie účinnosti prúdu je potrebný ďalší výskum vakcíny a generovanie budúcich verzií založených na objavení sa nových kmeňov, ktoré sa môžu pokúsiť vyhnúť imunitnému systému vo svoj vlastný prospech. Napriek tomu prúd vakcíny byť naďalej účinná (aj keď nemusí byť 100%), aby sa predišlo závažným ochoreniam a svet by sa mal snažiť o čo najskoršie hromadné očkovanie a súčasne sledovať vznikajúce kmene, aby bolo možné prijať potrebné a vhodné opatrenia na najskôr. To by zabezpečilo, že život sa môže vrátiť späť do normálu skôr ako neskôr. 

***

Referencie:  

1. Soni R. 2021. Kríza COVID-19 v Indii: Čo sa mohlo pokaziť. Vedecký Európan. Uverejnené 4. mája 2021. Dostupné online na http://scientificeuropean.co.uk/covid-19/covid-19-crisis-in-india-what-may-have-gone-wrong/ 

2. Cherian S et al. 2021. Konvergentný vývoj vrcholových mutácií SARS-CoV-2, L452R, E484Q a P681R, v druhej vlne COVID-19 v Maháráštre v Indii. Predtlač v bioRxiv. Uverejnené 03. mája 2021. DOI: https://doi.org/10.1101/2021.04.22.440932   

3. Ferreira I., Datir R., et al 2021. Výskyt SARS-CoV-2 B.1.617 a citlivosť na protilátky vyvolané vakcínou. Predtlač. BioRxiv. Uverejnené 09. mája 2021. DOI: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.05.08.443253v1  

4. Gupta R K. 2021. Ovplyvnia varianty obáv SARS-CoV-2 prísľub vakcíny?. Nat Rev Immunol. Zverejnené: 29. apríla 2021. DOI: https://doi.org/10.1038/s41577-021-00556-5 

5. Collier DA a kol. 2021. Citlivosť SARS-CoV-2 B.1.1.7 na protilátky vyvolané vakcínou mRNA. príroda https://doi.org/10.1038/s41586-021-03412-7. 

6. Yadav PD et al. 2021. SARS CoV-2 variant B.1.617.1 je u škrečkov vysoko patogénny ako variant B.1. Predtlač v bioRxiv. Uverejnené 05. mája 2021. DOI: https://doi.org/10.1101/2021.05.05.442760   

7. Hoffmann M et al. 2021. SARS-CoV-2 variant B.1.617 je odolný voči Bamlanivimab a vyhýba sa protilátkam vyvolaným infekciou a očkovaním. Uverejnené 05. mája 2021. Predtlač na bioRxiv. DOI: https://doi.org/10.1101/2021.05.04.442663   

8. Yadav PD et al. 2021. Neutralizácia skúmaného variantu B.1.617 so sérami očkovaných jedincov BBV152. Zverejnené: 07. Clin. Infikovať. Dis. DOI: https://doi.org/10.1093/cid/ciab411   

***