Mutacija u spike proteinu omogućava omikronskoj podvarijanti BA.5 da efikasno inficira ćelije pluća

Mutacija u spike proteinu omogućava omikronskoj podvarijanti BA.5 da efikasno inficira ćelije pluća

Varijante virusa izvedene iz Omikrona trenutno su odgovorne za većinu infekcija SARS-CoV-2 širom sveta. U poređenju sa ranijim varijantama virusa, omikron retko izaziva tešku bolest. Prema sadašnjim saznanjima, glavni razlog za to je taj što omikron manje efikasno inficira ćelije pluća i stoga ređe izaziva upalu pluća.

Međutim, međunarodni tim koji uključuje naučnike iz Nemačkog centra za primate—Lajbnic instituta za istraživanje primata, sada je identifikovao mutaciju u proteinu šiljaka omikronske podvarijante BA.5 koja omogućava virusu da ponovo efikasno inficira ćelije pluća. Objavljena u časopisu Nature Communications, studija pokazuje da tokom evolucije omikronskih podvarijanti mogu nastati virusi koji ponovo dobijaju sposobnost da se efikasno šire u plućima i izazivaju teške bolesti kod rizičnih pacijenata i ljudi sa nedovoljnim imunitetom.

Omikronske podvarijante BA.1 i BA.2 dominirale su pandemijom COVID-19 u prvoj polovini 2022. U poređenju sa prethodno cirkulisanim varijantama kao što je delta varijanta, ove podvarijante omikrona imaju zajedničko to što ne mogu efikasno inficirati ćelije pluća. Do sada je bilo nejasno da li omikronska podvarijanta BA.5, koja je zamenila druge omikronske podvarijante u jesen 2022, ima sličnu lošu sposobnost da inficira ćelije pluća.

Tim naučnika predvođen Markusom Hofmanom i Stefanom Polmanom iz Nemačkog centra za primate sada je pokazao da, zbog mutacije proteina šiljaka, BA.5 zapravo inficira ćelije pluća mnogo efikasnije od prethodnih podvarijanti omikrona.

Istraživači su otkrili da se šiljasti protein omikronske podvarijante BA.5 cepa efikasnije nego u ranijim podvarijantama. Štaviše, šiljasti protein BA.5 posreduje u ulasku virusa u ćelije pluća i spaja ćelije pluća sa većom efikasnošću. Da bi istražili kako virus ulazi u ćelije pluća, istraživači su koristili takozvane „pseudoviruse“, bezbedan modelni sistem pravog patogena.

Markus Hofman, prvi autor studije, objašnjava: „Otkrili smo da je BA.5 dobio mutaciju koja omogućava virusu da prodre u ćelije pluća efikasnije od prethodno dominantnih omikronskih podvarijanti. Dakle, tekuća evolucija omikronskih podvarijanti može proizvesti viruse u budućnosti koja se efikasno širi u donji respiratorni trakt i može izazvati teške bolesti, barem kod pacijenata bez efikasne imunološke zaštite.“ Izmenjena svojstva omikrona BA.5 su posledica ključne mutacije poznate kao „H69Δ/V70Δ“.

Da bi potvrdio rezultate sa stvarnim virusima, tim Kristijana Drostena na Odeljenju za virusologiju Univerzitetske bolnice Charite—Berlin sproveo je dalje eksperimente. Istraživači su pokazali da pravi virusi soja BA.5 takođe efikasno inficiraju ćelije pluća, potvrđujući rezultate iz Getingena.

Da bi se utvrdilo da li omikron BA.5 takođe inficira ćelije pluća u živim organizmima, istraživači sa Univerziteta u Ajovi u SAD uporedili su pluća miševa koji su bili inficirani sa BA.5 sa onima koji su primili druge podvarijante. Otkrili su da se BA.5 replicira do 1.000 puta efikasnije u plućima miševa u poređenju sa ranijim podvarijantama omikrona.

Pored toga, eksperimenti sa tvorovima na Institutu Friedrich-Loeffler u Grajfsvaldu—Insel Riems, Nemačka, otkrili su da se podvarijanta BA.5 efikasnije širi u gornjim disajnim putevima nego ranije varijante virusa.

„Sve zajedno, ovo sugeriše da je, slično drugim podvarijantama omikrona, BA.5 veoma zarazan i da je dodatno razvio sposobnost da efikasno inficira ćelije pluća“, kaže Stefan Polman, šef Jedinice za biologiju infekcija u Nemačkom centru za primate. „Dalju evoluciju omikronskih podvarijanti stoga treba pažljivo pratiti kako bi se mogle brzo identifikovati varijante sa povećanim potencijalom rizika.“