Информации

Разлика помеѓу инфективноста и способноста за фузија на клетките на вирусот. (КОВИД 19)

Разлика помеѓу инфективноста и способноста за фузија на клетките на вирусот. (КОВИД 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.

Јас сум пресметковен хемичар кој има интерес за СОВИД-19.

Како физички хемичар, немам основни познавања за биологија.

Која е разликата помеѓу „инфективноста“ и „мембранската фузија активност“?

Мислев дека за корона вирусот инфекцијата е еднаква на фузија на мембрана(клетка), но изгледа погрешна идеја.

Ви благодариме што прочитавте!


Сериозноста на СОВИД-19 е под влијание на процентот на антитела насочени кон клучните вирусни протеини, открива студијата

Сеопфатна студија за имунолошките одговори на САРС-КоВ-2 ја поврзува благата болест со релативно високите нивоа на антитела кои го таргетираат вирусниот протеин на шилестата. Но, сите антитела опаѓаат за неколку месеци.

Студијата во коавторство на Скот Бојд покажа дека луѓето со тежок КОВИД-19 имаат помал дел од антитела кои го таргетираат протеинот на коронавирусот отколку на антителата кои ги таргетираат протеините од внатрешната обвивка на вирусот.
Стив Фиш

Антителата СОВИД-19 преференцијално таргетираат различен дел од вирусот во благи случаи на СОВИД-19 отколку во тешки случаи, и значително опаѓаат во рок од неколку месеци по инфекцијата, според новата студија на истражувачите од Медицина Стенфорд.

Наодите идентификуваат нови врски помеѓу текот на болеста и имунолошкиот одговор на пациентот. Тие, исто така, предизвикуваат загриженост за тоа дали луѓето можат повторно да се заразат, дали тестовите за антитела за откривање претходна инфекција може да ја потценат ширината на пандемијата и дали вакцинациите можеби ќе треба да се повторуваат во редовни интервали за да се одржи заштитен имунолошки одговор.

„Ова е една од најсеопфатните студии досега за имунолошкиот одговор на антителата на САРС-КоВ-2 кај луѓето низ целиот спектар на сериозност на болеста, од асимптоматски до фатални“, рече Скот Бојд, д-р, д-р, вонреден професор по патологија. . „Проценивме повеќе временски точки и типови на примероци, а исто така ги анализиравме и нивоата на вирусна РНК во назофарингеалните брисеви и примероци од крв на пациентите. Тоа е еден од првите големи погледи на оваа болест“.

Студијата покажа дека луѓето со тежок КОВИД-19 имаат помал процент на антитела кои го таргетираат протеинот шилест што го користи вирусот за да навлезе во човечките клетки отколку на антителата кои ги таргетираат протеините од внатрешната обвивка на вирусот.

Бојд е постар автор на студијата, која беше објавена на 7 декември во Научна имунологија. Други високи автори се Бенџамин Пински, д-р, д-р, вонреден професор по патологија, и Питер Ким, д-р, професор по биохемија од Вирџинија и Д.К. Лудвиг. Водечките автори се научникот Катарина Ролтген, д-р постдокторски научници д-р Абигејл Пауел и д-р Оливер Вирц и клинички инструктор д-р Брајан Стивенс.

Вирусот се врзува за ACE2 рецепторот

Истражувачите проучувале 254 луѓе со асимптоматски, благ или тежок КОВИД-19, кои биле идентификувани или преку рутинско тестирање или скрининг за професионално здравје во здравствената заштита на Стенфорд или кои дошле во здравствена клиника во Стенфорд со симптоми на СОВИД-19. Од лицата со симптоми, 25 се лекувани амбулантски, 42 се хоспитализирани надвор од одделението за интензивна нега и 37 се лекувани на одделението за интензивна нега. Дваесет и пет лица во студијата починале од оваа болест.

САРС-КоВ-2 се врзува за човечките клетки преку структура на неговата површина наречена протеин на шилци. Овој протеин се врзува за рецепторот на човечките клетки наречен ACE2. Врзувањето му овозможува на вирусот да навлезе и да ја зарази клетката. Откако ќе влезе внатре, вирусот го фрла својот надворешен слој за да открие внатрешна обвивка што го обвиткува неговиот генетски материјал. Наскоро, вирусот ја кооптира машината за производство на протеини на клетката за да исфрли повеќе вирусни честички, кои потоа се ослободуваат за да заразат други клетки.

Антителата кои препознаваат и се врзуваат за протеинот на шилеста ја блокираат неговата способност да се врзува за ACE2, спречувајќи вирусот да ги инфицира клетките, додека антителата кои препознаваат други вирусни компоненти веројатно нема да спречат вирусно ширење. Сегашните кандидати за вакцини користат делови од протеинот на шилестата за да стимулираат имунолошки одговор.

Бојд и неговите колеги ги анализираа нивоата на три типа на антитела - IgG, IgM и IgA - и пропорциите што го таргетираа вирусниот шилест протеин или внатрешната обвивка на вирусот додека болеста напредуваше и пациентите или закрепнуваа или се разболуваат. Тие, исто така, ги мереле нивоата на вирусен генетски материјал во назофарингеалните примероци и крвта од пациентите. Конечно, тие ја процениле ефикасноста на антителата во спречувањето на протеинот на шилеста да се врзе за ACE2 во лабораториски сад.

„Иако претходните студии го проценуваа целокупниот одговор на антителата на инфекција, ги споредивме вирусните протеини насочени од овие антитела“, рече Бојд. „Откривме дека сериозноста на болеста е во корелација со односот на антителата кои ги препознаваат домени на протеинот на шилеста во споредба со другите незаштитни вирусни цели. Оние луѓе со лесна болест имаат тенденција да имаат повисок процент на антитела против шилец, а оние кои умреле од нивната болест имале повеќе антитела кои препознаваат други делови од вирусот.

Значителна варијабилност во имунолошкиот одговор

Истражувачите, сепак, предупредуваат дека иако студијата идентификувала трендови кај група пациенти, сè уште постои значителна варијабилност во имунолошкиот одговор монтиран од поединечни пациенти, особено оние со тешка болест.

„Одговорите на антителата веројатно нема да бидат единствената детерминанта за нечиј исход“, рече Бојд. „Меѓу луѓето со тешка болест, некои умираат, а некои закрепнуваат. Некои од овие пациенти имаат силен имунолошки одговор, а други имаат поумерен одговор. Значи, има многу други работи што се случуваат. Исто така, вклучени се и други гранки на имунолошкиот систем. Важно е да се забележи дека нашите резултати идентификуваат корелации, но не докажуваат причинска врска“.

Како и во другите студии, истражувачите открија дека луѓето со асимптоматска и лесна болест имаат пониски нивоа на антитела во целина отколку оние со тешка болест. По закрепнувањето, нивоата на IgM и IgA постојано се намалуваа на ниски или незабележливи нивоа кај повеќето пациенти во период од околу еден до четири месеци по почетокот на симптомите или проценетиот датум на инфекција, а нивоата на IgG значително се намалија.

„Ова е сосема конзистентно со она што е забележано кај другите коронавируси кои редовно циркулираат во нашите заедници за да предизвикаат обична настинка“, рече Бојд. „Не е невообичаено некој повторно да се зарази во рок од една година или понекогаш порано. Останува да се види дали имунолошкиот одговор на вакцинацијата против САРС-КоВ-2 е посилен или трае подолго од оној предизвикан од природна инфекција. Сосема е можно дека би можело да биде подобро. Но, има многу прашања на кои сè уште треба да се одговори“.

Бојд е копретседавач на СероНет Серолошки Научна Мрежа на Националниот Институт за Рак, еден од најголемите координирани истражувачки напори на нацијата за проучување на имунолошкиот одговор на СОВИД-19. Тој е главен истражувач на Центарот за извонредност во СероНет во Стенфорд, кој се занимава со критични прашања за механизмите и времетраењето на имунитетот на САРС-КоВ-2.

„На пример, ако некој веќе е заразен, дали треба да ја прими вакцината? Ако е така, како треба да им се даде приоритет?“ рече Бојд. „Како можеме да ги прилагодиме студиите за серопреваленца кај вакцинираните популации? Како ќе се разликува имунитетот од вакцинација од оној предизвикан од природна инфекција? И колку долго може вакцината да биде заштитна? Сите овие се многу интересни, важни прашања“.

Други коавтори на студијата од Стенфорд се инструкторката по патологија Кетрин Хоган, доктор по постдокторски научници Џаварија Најеб, д-р, и Ана Отрело-Кардосо, доктор на медицина Хана Ванг, д-р истражувачки научник Малаја Саху, д-р експерт за истражување Чун Хонг Хуанг, доктор на науки научник за истражување. Директор на лабораторијата Фумико Јамамото Монали Манохар, д-р постар клинички лабораториски научник Џастин Маналак То Фам, д-р Џастин Маналак То Фам, клинички доцент по патологија медицински соработник Арјун Рустаги, д-р Ангела Роџерс, д-р, доцент по медицина Нигам Шах, д-р, професор по медицина Кетрин Блиш, д-р, д-р, вонреден професор по медицина Џенифер Кохран, д-р, претседавач и професор по биоинженеринг, д-р Теодор Јардецки, професор по структурна биологија Џејмс Зендер, професор по патологија и медицина Таја Ванг, д-р, д-р, доцент на медицина и микробиологија и имунологија постар научник за истражување Баласубраманијан Нарасимхан, д-р инструктор по патологија Саураб Гомба р, д-р, д-р Роберт Тибширани, професор по наука за биомедицински податоци и статистика и д-р Кари Надо, д-р, професор по медицина и педијатрија.

Студијата беше поддржана од Националниот институт за здравје (грантови RO1AI127877, RO1AI130398, 1U54CA260517, T32AI007502-23, U19AI111825 и UL1TR003142), Crown Family Research Foundation, the, the, и Stanwiss Health Foundation, the, и Stanwiss Награда за брз одговор COVID-19.

Бојд, Ролтген, Ким и Пауел поднесоа привремени барања за патент поврзани со серолошки тестови за антитела САРС-КоВ-2.


Кои се заразноста и вирусното оптоварување на COVID-19 и #039?

Зошто основните прашања за биологијата на САРС-КоВ-2 се толку тешки за одговор?

Како што се шири пандемијата СОВИД-19, стана јасно дека луѓето треба да ги разберат основните факти за САРС-КоВ-2, вирусот што предизвикува СОВИД-19, за да донесат информирани одлуки за здравствена заштита и јавна политика. Два основни виролошки концепти привлекоа големо внимание во последно време - „заразната доза“ и „вирусното оптоварување“ на САРС-КоВ-2.

Како вирусолози на грип, ова се концепти за кои често размислуваме кога ги проучуваме инфекциите и преносот на респираторните вируси.

Што е „заразна доза“?

Инфективната доза е количината на вирус потребна за да се воспостави инфекција. Во зависност од вирусот, луѓето треба да бидат изложени на само 10 вирусни честички - на пример, за вируси на грип - или на дури илјадници за да се заразат други човечки вируси.

Научниците не знаат колку вирусни честички на САРС-КоВ-2 се потребни за да предизвикаат инфекција. СОВИД-19 очигледно е многу заразен, но тоа може да биде затоа што неколку честички се потребни за инфекција (инфективната доза е мала) или затоа што заразените луѓе ослободуваат многу вируси во нивната околина.

Што е „вирусно оптоварување“?

Вирусното оптоварување е количината на специфичен вирус во тест примерок земен од пациент. За СОВИД-19, тоа значи колку вирусни геноми се откриени во назофарингеален брис од пациентот. Вирусното оптоварување одразува колку добро вирусот се реплицира кај заразено лице. Високото вирусно оптоварување за SARS-CoV2 откриено во брис од пациент значи дека има голем број честички на коронавирус кај пациентот.

Дали високото вирусно оптоварување е поврзано со поголем ризик од тешка пневмонија или смрт?

Интуитивно може да има смисла да се каже колку повеќе вируси, толку е полоша болеста. Но, во реалноста ситуацијата е покомплицирана.

Во случај на оригиналниот САРС или грип, дали некое лице ќе развие благи симптоми или пневмонија не зависи само од тоа колку вирус има во белите дробови, туку и од нивниот имунолошки одговор и од целокупното здравје.

Во моментов не е јасно дали вирусното оптоварување САРС-КоВ-2 може да ни каже кој ќе добие тешка пневмонија. Две студии во The Lancet објавија дека луѓето кои развиваат потешка пневмонија имаат тенденција да имаат, во просек, повисоки вирусни оптоварувања кога првпат ќе бидат примени во болница.

Овие студии исто така објавија дека вирусните оптоварувања остануваат повисоки повеќе денови кај пациенти со потешка болест. Сепак, разликата не беше драматична, а луѓето со слични вирусни оптоварувања развија и лесна и тешка болест.

Дополнително комплицирајќи ја сликата, други студии открија дека некои асимптоматски пациенти имале слични вирусни оптоварувања со пациентите со симптоми на СОВИД-19. Ова значи дека само вирусното оптоварување не е јасен предиктор за исходот на болеста.

Друго вообичаено прашање е дали добивањето поголема доза на вирус при инфекција - на пример, преку продолжена изложеност на заразено лице, како што е искуството на здравствените работници - ќе резултира со потешка болест. Во моментов, едноставно не знаеме дали е тоа така.

Дали високото вирусно оптоварување ја зголемува способноста да се пренесе вирусот на други?

Во принцип, колку повеќе вируси имате во дишните патишта, толку повеќе ќе испуштате кога издишувате или кашлате, иако има многу варијации од човек до човек. Повеќекратни студии објавија дека пациентите имаат најголемо вирусно оптоварување на коронавирусот во моментот кога им се дијагностицира.

Ова значи дека пациентите поефикасно го пренесуваат СОВИД-19 на почетокот на нивната болест или дури и пред да знаат дека се болни. Ова е лоша вест. Тоа значи дека луѓето кои изгледаат и се чувствуваат здрави можат да го пренесат вирусот на други.

Зошто е тешко да се одговори на основните прашања за количината на вирусот за САРС-КоВ-2?

Нормално, истражувачите како нас ги одредуваат карактеристиките на вирусот од комбинација на високо контролирани експериментални студии во животински модели и епидемиолошки набљудувања од пациенти.

Но, бидејќи SARS-CoV-2 е нов вирус, истражувачката заедница само што почнува да прави контролирани експерименти. Затоа, сите информации што ги имаме доаѓаат од набљудување на пациенти кои биле заразени на различни начини, имаат различни основни здравствени состојби и се од различна возраст и од двата пола. Оваа разновидност го отежнува донесувањето силни заклучоци кои ќе важат за секого само од набљудувачки податоци.

Каде не остава неизвесноста за вирусните оптоварувања и заразната доза?

Проучувањето на вирусните оптоварувања и заразната доза најверојатно ќе биде важно за да се донесат подобри одлуки за давателите на здравствени услуги. За останатите од нас, без оглед на вирусното оптоварување на пациентите или инфективната доза на SARS-CoV-2, најдобро е да се намали изложеноста на која било количина на вирус, бидејќи е јасно дека вирусот ефикасно се пренесува од човек на човек.

Тековните практики на социјално дистанцирање и ограничениот контакт со групи луѓе во затворени простори ќе го намалат преносот на САРС-КоВ-2. Дополнително, употребата на маски за лице ќе го намали количеството на вирус што се ослободува од пресимптоматски и асимптоматски лица. Затоа останете дома и останете безбедни.

[Добијте факти за коронавирусот и најновите истражувања. Пријавете се за билтенот на The Conversation.]

Оваа статија е повторно објавена од The ​​Conversation под лиценца Creative Commons. Прочитајте ја оригиналната статија.


Скокот на коронавирус COVID-19 содржи детали за инфективноста

Неколку нови наоди за тоа како функционираат алатките за влез во клетките на вирусот може да го забрзаат дизајнот на вакцини, антитела, антивирусни и други терапевтски средства.

Боцките што го крунисуваат новиот коронавирус кој предизвикува атипична пневмонија COVID-19 откриваат како тие се закачуваат, спојуваат и влегуваат во клетките. Анализата на архитектурата и нејзината механика ги лоцира ранливостите на вирусот и открива други информации кои би можеле да поттикнат откривање на контрамерки против овој вирус.

Истражувачки тим на Медицинскиот факултет на Универзитетот во Вашингтон и Институтот за истражување на ракот Фред Хачинсон користи крио-електронска микроскопија и други истражни методи во овој напор. Тие помагаат да се одреди структурата и функцијата на шилестиот протеин SARS-CoV-2 и неговите хемиски врзувачки афинитети бидејќи тие се однесуваат и на инфекциите и на имунолошките одговори, а со тоа се добиваат идеи за блокирање на навлегувањето на вирусот во клетките.

Нивните повеќекратни наоди беа објавени како прелиминарен извештај на 20 февруари во bioRxiv, сервер за печатење за биологија. Водечки автори се Александра К. „Лекси“ Волс, неодамнешна постдокторска соработничка и Јанг-Џун Парк, научник за истражување. И двајцата спроведуваат студии за коронавирус во лабораторијата на Дејвид Веслер, постар автор на извештајот и асистент професор по биохемија на Медицинскиот факултет UW.

„Плакот е деловниот дел што се однесува до вирусниот влез“, објасни Веслер. „Таа е одговорна не само за прицврстување на површината на клетката домаќин, туку и за спојување на вирусната и клеточната мембрана на домаќинот за да се овозможи инфекцијата да започне. Спајкот е исто така главна цел на неутрализирање на антителата, па затоа е многу важен за вакцините и терапевтскиот дизајн“.

Додека истражувачите од Сиетл неуморно ја испитуваат структурата и функцијата на новиот коронавирус набрзо по избувнувањето на болеста, во текот на изминатите неколку години тие извршија слични студии на шилеста форма на други сериозни коронавируси, вклучително и типовите кои предизвикуваат болести САРС (Тешка акутна Респираторен синдром) и МЕРС (Блискоисточен респираторен синдром). Тие, исто така, ги проучуваат протеините за прицврстување и фузија во хенипавирусите Hendra и Nipah кои се засолнети со лилјаци.

Едно откритие во нивното неодамнешно истражување беше откривањето на вкрстено неутрализирачки антитела кои ја инхибираат клеточната фузија на САРС-КоВ и САРС-КоВ-2, и дека овие антитела може да се предизвикаат со вакцинација.

„Фактот што антителата предизвикани од протеините на шилестата кај сродните коронавируси на САРС, исто така, ја неутрализираа инфекцијата со овој нов е важен чекор напред за да се пронајдат антитела и да се дизајнираат вакцини кои би можеле да ја блокираат оваа група коронавируси“, рече Веслер. Овие би можеле да обезбедат широка заштита од неколку патогени слични на САРС-КоВ.

Неговата група, исто така, покажа дека рецепторот на клеточната површина, ангиотензин конвертирачкиот ензим 2 (ACE2), е препознаен од новиот коронавирус и служи како пристапна точка до човечките клетки. Ова е исто така рецептор за САРС-КоВ. Резултатите од истражувањето се во согласност со некои слични, неодамна пријавени наоди од други научни тимови кои покажуваат дека човечкиот ACE2 е функционален рецептор за новиот вирус.

Претходната работа сугерираше дека адаптацијата на шилестиот протеин што предизвикува висок афинитет за човечките ACE2 рецептори може да биде поврзана со сериозноста на коронавирусната болест слична на САРС. Тимот покажа дека SARS-CoV-2 се врзува барем исто како SARS-CoV за ACE2. Ова откритие може да помогне да се земе предвид ефикасното ширење на новиот коронавирус меѓу луѓето. Како и со неколку други коронавируси, новиот вирус најверојатно потекнува од животно кое останува негов резервоар, најверојатно вид лилјаци. Потоа, можеби преку различни посредни животински видови, вирусот скокнал на луѓето и станал способен да се пренесува меѓу луѓето. Точното потекло на новата болест коронавирус сè уште не е цврсто утврдено.

Со внимателно испитување на структурата на новиот протеин на коронавирус, истражувачите открија нешто што го издвојува од другите коронавируси поврзани со САРС. Волс рече дека истражувачкиот тим неочекувано пронашол место за расцепување на фурин на границата помеѓу две подединици на протеинот на шилецот во новопојавениот коронавирус. Сè уште не е познато дали оваа разлика ги проширува видовите клетки што новиот коронавирус би можел да ги зарази или ја зголемува неговата преносливост, на начин што може да биде сличен на оној на високопатогените вируси на птичји грип.

Како целина, деталите содржани во резултатите пријавени во овонеделниот труд може да помогнат да се објасни ефикасноста на новиот коронавирус во доставувањето на неговиот вирусен код во човечките клетки и неговиот брз пренос меѓу луѓето.


Истражувач на структурата на коронавирус Лекси Волс во биохемиска лабораторија.

Во моментов, не постојат превентивни средства или одобрени, специфични третмани (настрана од експериментални терапии) кои можат да бидат насочени кон новиот коронавирус.

„Нашата крајна цел би била ако нашата работа може да придонесе како чекор кон вакцина, антивирусна или каква било терапија која во моментов сè уште не постои“, рече Волс и додаде дека би било фантастично ако научните напори на нејзиниот тим можат да бидат чекор кон тоа да им помогнеме на луѓето на тој начин.

Веслер ги опиша Волс и Парк и другите од тимот како „неверојатни научници кои работеле речиси 24 часа на ден во лабораторија во текот на изминатиот месец за да ги добијат овие неверојатни резултати“ за да придонесат за унапредување на полето на истражување на коронавирус и за решавање на тековната вонредна состојба за јавно здравје .

Паркс призна дека часовите биле долги, но тоа не било важно бидејќи тој е мотивиран во лабораторијата од она што пациентите во средината на епидемијата морале да се соочат.

„Ова е она што ние и другите лаборатории го правиме за борба против овој вирус и појавата и ширењето на идните коронавируси што може да се случи, како што може да биде случајот со другите вируси пронајдени во дивиот свет. Треба само да работиме за да бидеме подготвени за тоа“, рече Веслер.

Оваа студија беше поддржана од Националните институти за општи медицински науки (R01GM120553), Националниот институт за алергија и заразни болести (HHSN272201700059C), наградата Pew Biomedical Scholars и Истражувачите во патогенезата на инфективни болести Open the Wellecom, од Wellecom Филантропска фондација и Институтот Пастер.

Истражувачите изјавија дека немаат конкурентни финансиски интереси.


Студијата идентификува генетски промени кои најверојатно му овозможиле на САРС-КоВ-2 да скокне од лилјаци на луѓе

Потковица лилјаци. Кредит: ориентализација на Flickr

Една нова студија, која го вклучи Универзитетот во Кембриџ и предводена од Институтот Пирбрајт, ги идентификуваше клучните генетски промени во САРС-КоВ-2 - вирусот што предизвикува КОВИД-19 - кој може да биде одговорен за скокот од лилјаци на луѓе и утврди кои животни имаат клеточни рецептори кои му овозможуваат на вирусот најефикасно да навлезе во нивните клетки.

Идентификуваните генетски адаптации беа слични на оние направени од САРС-КоВ - кој ја предизвика епидемијата на САРС 2002-2003 година - кога се адаптираше од лилјаци за да зарази луѓе. Ова сугерира дека можеби постои заеднички механизам со кој оваа фамилија на вируси мутира со цел да скокне од животни на луѓе. Ова разбирање може да се користи во идните истражувања за да се идентификуваат вирусите кои циркулираат кај животните кои би можеле да се прилагодат да заразат луѓе (познати како зоонози) и кои потенцијално претставуваат закана од пандемија.

„Оваа студија користеше неинфективна, безбедна платформа за да испита како промените на протеинските шила влијаат на влезот на вирусот во клетките на различни диви, добиток и придружни животни, нешто што ќе треба да продолжиме внимателно да го следиме бидејќи се појавуваат дополнителни варијанти на САРС-КоВ-2 во следните месеци“, рече д-р Стивен Греам од Одделот за патологија на Универзитетот во Кембриџ, кој беше вклучен во студијата.

Во епидемијата на САРС од 2002 до 2003 година, научниците успеаја да идентификуваат тесно поврзани изолати и кај лилјаците и кај цибетите - во кои се смета дека вирусот се прилагодил да зарази луѓе. Меѓутоа, во сегашната појава на СОВИД-19, научниците сè уште не го знаат идентитетот на средниот домаќин или имаат слични примероци за анализа. Но, тие ја имаат секвенцата на поврзан коронавирус на лилјак наречен RaTG13 кој дели 96 проценти сличност со геномот SARS-CoV-2. Новата студија ги спореди протеините на шилестата на двата вируса и идентификуваше неколку важни разлики.

SARS-CoV-2 и другите коронавируси ги користат нивните шилести протеини за да влезат во клетките со врзување за нивните површински рецептори, на пример ACE2. Како бравата и клучот, протеинот на шилеста мора да има вистинска форма за да одговара на рецепторите на клетката, но рецепторите на секое животно имаат малку поинаква форма, што значи дека протеинот на шилец се врзува за некои подобро од другите.

За да се испита дали овие разлики помеѓу SARS-CoV-2 и RaTG13 биле вклучени во адаптацијата на SARS-CoV-2 на луѓето, научниците ги замениле овие региони и испитувале колку добро овие протеински шилести протеини ги врзуваат човечките ACE2 рецептори - користејќи метод што не вклучува користење на жив вирус.

Резултатите, објавени во списанието PLOS Биологија, покажа дека шилците на SARS-CoV-2 што содржат региони RaTG13 не можеа ефикасно да се поврзат со човечките ACE2 рецептори, додека шилците RaTG13 што содржат региони SARS-CoV-2 може поефикасно да се врзат за човечките рецептори - иако не на исто ниво како неуредениот SARS - Спајк протеин CoV-2. Ова потенцијално укажува дека слични промени во протеинот на шилестата SARS-CoV-2 се случиле историски, што можеби имало клучна улога во дозволувањето на вирусот да ја прескокне бариерата на видовите.

Истражувачите, исто така, истражуваа дали протеинот на шило SARS-CoV-2 може да се поврзе со ACE2 рецепторите од 22 различни животни за да утврдат кое од нив, доколку ги има, може да биде подложно на инфекција. Тие покажаа дека рецепторите за лилјаци и птици ги прават најслабите интеракции со САРС-КоВ-2. Недостатокот на врзување за рецепторите на лилјаците додава тежина на доказите дека САРС-КоВ-2 веројатно го адаптирал својот протеин на шилестата кога скокнал од лилјаци во луѓето, можеби преку среден домаќин.

Рецепторите ACE2 за кучиња, мачки и говеда беа идентификувани како најсилни интерактори со протеинот шилест SARS-CoV-2. Ефикасното влегување во клетките може да значи дека инфекцијата може полесно да се воспостави кај овие животни, иако врзувањето со рецепторите е само првиот чекор во преносот на вируси помеѓу различни животински видови.

„Како што видовме со појавата на данските фарми за визон минатата година, од суштинско значење е да се разбере кои животни можат да бидат заразени со САРС-КоВ-2 и како мутациите во вирусниот протеин на шилецот ја менуваат неговата способност да заразуваат различни видови“, рече Греам.

Подложноста на животното на инфекција и неговата последователна способност да зарази други зависи од низа фактори - вклучително и дали САРС-КоВ-2 може да се реплицира еднаш во клетките и способноста на животното да се бори против вирусот. Потребни се дополнителни студии за да се разбере дали добитокот и придружните животни би можеле да бидат приемчиви на инфекција со COVID-19 од луѓето и да дејствуваат како резервоари за оваа болест.


Природна селекција

Природата избира меѓу различни индивидуи врз основа на нивната способност да преживеат и да се репродуцираат - без разлика дали тоа е плен што ги избегнува предаторите или вируси кои бегаат од имунолошкиот систем. Тој селективен притисок од околината е она што може да ја принуди популацијата на организми да се прилагодат, поттикнувајќи ја еволуцијата со природна селекција.

Неколку студии ја следеа еволуцијата на варијантите на САРС-КоВ-2 кај хронично заразените луѓе. Во такви случаи, истражувачите земале примероци од секој пациент и ги читале секвенците во вирусниот генски базен за да го откријат присуството на нови мутанти кога тие се појавувале. Преку повторено земање примероци и секвенционирање, научниците идентификуваа варијанти кои би обезбедиле суровина за природна селекција.

Една студија, предводена од Адам Лоринг од Универзитетот во Мичиген во Ен Арбор, го опиша случајот на 60-годишен маж со историја на лимфом - рак на лимфните јазли, кој ги спречува Б-клетките на имунолошкиот систем да создаваат антитела.

Во текот на четири месеци, имунокомпромитираниот пациент три пати влегувал и излегувал од болница поради Коронавирусна болест, а таа продолжена инфекција овозможила стабилна акумулација на мутации. Девет мутации станаа распространети (или „фиксни“) кај вирусната популација помеѓу 93 и 106 дена.

Фактот дека човекот постојано бил повторно примен ги изложил другите пациенти на ризик од Ковид бидејќи тој би продолжил да фрла честички од вирусот. Како што заклучи студијата во Мичиген, „Овој случај ги нагласува предизвиците во управувањето со имунокомпромитирани домаќини, кои можат да дејствуваат како постојани отфрлачи и извори на пренос“.

Друга студија, предводена од Равиндра Гупта на Универзитетот во Кембриџ, ја следеше еволуцијата на САРС-КоВ-2 за време на лекувањето на имуносупримиран маж во неговите 70-ти. Виралниот генски базен на пациентот беше секвенциониран 23 пати во текот на 101 ден, така што судбината на мутациите можеше детално да се следи. Тој беше третиран со ремдесивир (неефикасен) и реконвалесцентна плазма која содржи антитела од некој што се опоравил од Ковид.

Реконвалесцентната терапија доведе до појава на варијанта со мутација D796H и бришење на две аминокиселини - ΔH69/ΔV70 - во протеинот на шип, што е она што коронавирусот го користат за да се пробијат во клетката. Според студијата, тој мутант станал доминантна варијанта по конкуренцијата меѓу варијантите на пациентот - еволуција со природна селекција.

Студијата на Кембриџ исто така користела вештачки вируси за да покаже дека мутацијата D796H ги направила протеините на шилеста помалку подложни на неутрализирање со соодветни антитела, но исто така помалку ефикасни во нападот на клетките, додека бришењето ΔH69/ΔV70 се чинеше дека компензира со враќање на способноста на вирусот да се врзува. површина на клетка.

Интересно, ΔH69/ΔV70 е избришан и во варијантата B.1.1.7, која се чини дека има 50-70% поголема преносливост во споредба со вирусот од див тип. Така, како и кај имуносупримираниот пациент, бришењето можеби било фаворизирано од природната селекција бидејќи ја направило варијантата да стане позаразна и да се шири.

Врз основа на студија предводена од Тања Голубчик од Универзитетот Оксфорд, добрата вест е дека мутациите кои би можеле да му помогнат на коронавирусот се појавуваат многу ретко. Според истражувањето, кое користело секвенционирање за мерење на генетската разновидност кај 1313 Британци, повеќето луѓе носеле различни варијанти - но само една или две по лице.

Студијата во Оксфорд, исто така, го испита преносот помеѓу луѓето кои доаѓаат во редовен контакт - во исто домаќинство - и откри дека повеќето варијанти се губат пред да се шират. Тој резултат сугерира дека огромното мнозинство на потенцијално опасните нови мутации се еволутивни ќорсокак кои се уништени од имунолошкиот систем.

Околината во вас - човечкото тело - може да биде премногу сурова за Коронавирус.


СОВИД-19 мутира и Истражувачката студија на Скрипс открива дека коронавирусот може да стане уште позаразен

Додека пандемијата COVID-19 продолжува да се шири низ Соединетите Држави и низ целиот свет, новото истражување сугерира дека претстојната генетска мутација во рамките на коронавирусот SARS-CoV-2 може да го направи многу поопасен отколку што е веќе. Ова откритие има значителни импликации за клиничките лаборатории кои вршат тестирање за COVID-19 и ин витро дијагностички (IVD) компании кои развиваат и произведуваат тестови за COVID-19.

Мутацијата, наречена D614G, ќе му обезбеди на коронавирусот поцврсти шила што ќе ја зголемат неговата способност да се закачи и да ги инфицира клетките. Тоа е според студијата спроведена во Истражувачкиот институт Скрипс (Скрипс) во Јупитер, Флорида, која покажа дека мутираниот коронавирус може да биде до 10 пати позаразен од оригиналниот вид.

„Вирусите со оваа мутација беа многу позаразни од оние без мутација во системот за клеточна култура што го користевме“, рече Hyeryun Choe, д-р, професор на Одделот за имунологија и микробиологија, Scripps Research и постар автор на студијата, во Scripps. соопштение за вести.

Чое и Мајкл Фарзан, д-р, ко-претседавач и професор на Одделот за имунологија на Scripps Research, се коавтор на студијата, насловена како „Мутацијата D614G во протеинот од шилци SARS-Cov-2 го намалува испуштањето на S1 и ја зголемува инфективноста“. Нивната работа моментално е под рецензија и може да се преземе на bioRxiv.

Можеби доаѓа пофлексибилен и посилен коронавирус

Истражувачите открија дека честичките на коронавирус кои ја содржат мутацијата имаат тенденција да имаат четири до пет пати повеќе функционални шила од честичките без мутација. Боцките му овозможуваат на вирусот полесно да се врзува за клетките. Истражувањето сугерира дека колку е поголем бројот на функционални шила на вирусната површина, толку е поголема флексибилноста и моќта на коронавирусот.

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.

На Times of Israel reported that Kristian Andersen, PhD, a professor in the Department of Immunology and Microbiology, Scripps California Campus, told the Њујорк Тајмс 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, Универзитетот во Кембриџ and Meng Wang, Cancer Research UK Clinician Scientist Fellow, Универзитетот во Кембриџ

Оваа статија е повторно објавена од The ​​Conversation под лиценца Creative Commons. Прочитајте ја оригиналната статија.


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 Граници во имунологијата.

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.


Погледнете го видеото: Sistematizacija elementarnih čestica - Fizika IV (Јуни 2022).


Коментари:

  1. Kaimi

    Доста добра тема

  2. Winslowe

    Yes you said correctly

  3. Dakree

    You commit an error. Ајде да разговараме. Write to me in PM, we will talk.

  4. Kesida

    It has touched it! It has reached it!



Напишете порака