Informations

Différence entre l'infectivité et la capacité de fusion cellulaire du virus. (COVID 19)

Différence entre l'infectivité et la capacité de fusion cellulaire du virus. (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.

Je suis un chimiste informatique qui s'intéresse au COVID-19.

En tant que physico-chimiste, je manque de connaissances de base en biologie.

Quelle est la différence entre « infectivité » et « activité de fusion membranaire » ?

Je pensais que, pour le virus corona, l'infection est égale à la fusion membranaire (cellule), mais cela semble une mauvaise idée.

Merci pour la lecture!


La gravité de COVID-19 affectée par la proportion d'anticorps ciblant une protéine virale cruciale, selon une étude

Une étude complète des réponses immunitaires au SRAS-CoV-2 associe une maladie bénigne à des niveaux comparativement élevés d'anticorps qui ciblent la protéine de pointe virale. Mais tous les anticorps disparaissent en quelques mois.

Une étude co-écrite par Scott Boyd a révélé que les personnes atteintes de COVID-19 sévère ont une proportion plus faible d'anticorps ciblant la protéine de pointe du coronavirus que d'anticorps ciblant les protéines de la coque interne du virus.
Steve Fisch

Les anticorps COVID-19 ciblent préférentiellement une partie différente du virus dans les cas bénins de COVID-19 que dans les cas graves, et diminuent considérablement dans les quelques mois suivant l'infection, selon une nouvelle étude menée par des chercheurs de Stanford Medicine.

Les résultats identifient de nouveaux liens entre l'évolution de la maladie et la réponse immunitaire d'un patient. Ils soulèvent également des inquiétudes quant à savoir si les personnes peuvent être réinfectées, si les tests d'anticorps pour détecter une infection antérieure peuvent sous-estimer l'ampleur de la pandémie et si les vaccinations doivent être répétées à intervalles réguliers pour maintenir une réponse immunitaire protectrice.

"Il s'agit de l'une des études les plus complètes à ce jour sur la réponse immunitaire des anticorps au SRAS-CoV-2 chez les personnes dans tout le spectre de gravité de la maladie, d'asymptomatique à fatale", a déclaré Scott Boyd, MD, PhD, professeur agrégé de pathologie . « Nous avons évalué plusieurs points dans le temps et types d'échantillons, et avons également analysé les niveaux d'ARN viral dans les écouvillonnages nasopharyngés et les échantillons de sang des patients. C’est l’un des premiers grands regards sur cette maladie. »

L'étude a révélé que les personnes atteintes de COVID-19 sévère ont une proportion plus faible d'anticorps ciblant la protéine de pointe utilisée par le virus pour pénétrer dans les cellules humaines que d'anticorps ciblant les protéines de la coque interne du virus.

Boyd est un auteur principal de l'étude, qui a été publiée le 7 décembre dans Immunologie scientifique. Les autres auteurs principaux sont Benjamin Pinsky, MD, PhD, professeur agrégé de pathologie, et Peter Kim, PhD, professeur de biochimie Virginia et D. K. Ludwig. Les auteurs principaux sont la chercheuse Katharina Röltgen, les doctorants Abigail Powell, PhD, et Oliver Wirz, PhD et l'instructeur clinique Bryan Stevens, MD.

Le virus se lie au récepteur ACE2

Les chercheurs ont étudié 254 personnes atteintes de COVID-19 asymptomatique, légère ou sévère qui ont été identifiées soit par des tests de routine ou un dépistage de la santé au travail à Stanford Health Care ou qui sont venues dans une clinique de Stanford Health Care avec des symptômes de COVID-19. Parmi les personnes présentant des symptômes, 25 ont été traitées en ambulatoire, 42 ont été hospitalisées en dehors de l'unité de soins intensifs et 37 ont été traitées en unité de soins intensifs. Vingt-cinq personnes participant à l'étude sont décédées de la maladie.

Le SRAS-CoV-2 se lie aux cellules humaines via une structure à sa surface appelée protéine de pointe. Cette protéine se lie à un récepteur sur les cellules humaines appelé ACE2. La liaison permet au virus d'entrer et d'infecter la cellule. Une fois à l'intérieur, le virus se débarrasse de son enveloppe externe pour révéler une enveloppe interne renfermant son matériel génétique. Bientôt, le virus coopte la machinerie de fabrication de protéines de la cellule pour produire plus de particules virales, qui sont ensuite libérées pour infecter d'autres cellules.

Les anticorps qui reconnaissent et se lient à la protéine de pointe bloquent sa capacité à se lier à l'ACE2, empêchant le virus d'infecter les cellules, tandis que les anticorps qui reconnaissent d'autres composants viraux sont peu susceptibles d'empêcher la propagation virale. Les candidats vaccins actuels utilisent des portions de la protéine de pointe pour stimuler une réponse immunitaire.

Boyd et ses collègues ont analysé les niveaux de trois types d'anticorps – IgG, IgM et IgA – et les proportions qui ciblaient la protéine de pointe virale ou la coque interne du virus à mesure que la maladie progressait et que les patients se rétablissaient ou devenaient plus malades. Ils ont également mesuré les niveaux de matériel génétique viral dans les échantillons nasopharyngés et le sang des patients. Enfin, ils ont évalué l'efficacité des anticorps pour empêcher la protéine de pointe de se lier à l'ACE2 dans une boîte de laboratoire.

"Bien que des études précédentes aient évalué la réponse globale des anticorps à l'infection, nous avons comparé les protéines virales ciblées par ces anticorps", a déclaré Boyd. « Nous avons constaté que la gravité de la maladie est en corrélation avec le ratio d'anticorps reconnaissant les domaines de la protéine de pointe par rapport à d'autres cibles virales non protectrices. Les personnes atteintes d'une maladie bénigne avaient tendance à avoir une proportion plus élevée d'anticorps anti-pics, et celles qui sont décédées de leur maladie avaient plus d'anticorps qui reconnaissaient d'autres parties du virus. »

Variabilité substantielle de la réponse immunitaire

Les chercheurs mettent cependant en garde contre le fait que bien que l'étude ait identifié des tendances parmi un groupe de patients, il existe encore une variabilité substantielle dans la réponse immunitaire montée par les patients individuels, en particulier ceux atteints d'une maladie grave.

"Les réponses d'anticorps ne sont pas susceptibles d'être le seul déterminant du résultat de quelqu'un", a déclaré Boyd. « Parmi les personnes atteintes d'une maladie grave, certaines meurent et d'autres se rétablissent. Certains de ces patients développent une réponse immunitaire vigoureuse, et d'autres ont une réponse plus modérée. Donc, il se passe beaucoup d'autres choses. D'autres branches du système immunitaire sont également impliquées. Il est important de noter que nos résultats identifient des corrélations mais ne prouvent pas la causalité. »

Comme dans d'autres études, les chercheurs ont découvert que les personnes atteintes d'une maladie asymptomatique et bénigne présentaient des niveaux d'anticorps globalement inférieurs à ceux des personnes atteintes d'une maladie grave. Après la guérison, les taux d'IgM et d'IgA ont diminué régulièrement pour atteindre des taux faibles ou indétectables chez la plupart des patients sur une période d'environ un à quatre mois après l'apparition des symptômes ou la date d'infection estimée, et les taux d'IgG ont chuté de manière significative.

"Cela est assez cohérent avec ce qui a été observé avec d'autres coronavirus qui circulent régulièrement dans nos communautés pour provoquer le rhume", a déclaré Boyd. « Il n'est pas rare qu'une personne soit réinfectée dans l'année ou parfois plus tôt. Il reste à voir si la réponse immunitaire à la vaccination contre le SRAS-CoV-2 est plus forte ou persiste plus longtemps que celle causée par une infection naturelle. Il est fort possible que cela puisse être mieux. Mais il reste encore beaucoup de questions auxquelles il faut répondre. »

Boyd est coprésident du SeroNet SeroNet Serological Sciences Network du National Cancer Institute, l’un des plus grands efforts de recherche coordonnés du pays pour étudier la réponse immunitaire au COVID-19. Il est le chercheur principal du Center of Excellence in SeroNet à Stanford, qui s'attaque à des questions critiques sur les mécanismes et la durée de l'immunité au SRAS-CoV-2.

« Par exemple, si quelqu'un a déjà été infecté, doit-il se faire vacciner ? Si oui, comment devraient-ils être priorisés ? » dit Boyd. « Comment adapter les études de séroprévalence dans les populations vaccinées ? En quoi l'immunité due à la vaccination différera-t-elle de celle causée par une infection naturelle ? Et combien de temps un vaccin peut-il être protecteur ? Ce sont toutes des questions très intéressantes et importantes.

Les autres co-auteurs de l'étude à Stanford sont l'enseignante invitée en pathologie Catherine Hogan, MD, chercheuse postdoctorale Javaria Najeeb, PhD, et Ana Otrelo-Cardoso, PhD résidente en médecine Hannah Wang, MD chercheuse scientifique Malaya Sahoo, PhD professionnelle de recherche ChunHong Huang, PhD chercheuse scientifique Fumiko Yamamoto directeur du laboratoire Monali Manohar, PhD scientifique principal de laboratoire clinique Justin Manalac Tho Pham, MD, professeur adjoint de clinique de pathologie fellow médical Arjun Rustagi, MD, PhD Angela Rogers, MD, professeur adjoint de médecine Nigam Shah, PhD, professeur de médecine Catherine Blish, MD, PhD, professeur agrégé de médecine Jennifer Cochran, PhD, président et professeur de bio-ingénierie Theodore Jardetzky, PhD, professeur de biologie structurale James Zehnder, MD, professeur de pathologie et de médecine Taia Wang, MD, PhD, professeur adjoint de Médecine et de la microbiologie et de l'immunologie chercheur principal Balasubramanian Narasimhan, instructeur de doctorat en pathologie Saurabh Gomba r, MD, PhD Robert Tibshirani, PhD, professeur de science des données biomédicales et de statistiques et Kari Nadeau, MD, PhD, professeur de médecine et de pédiatrie.

L'étude a été financée par les National Institutes of Health (subventions RO1AI127877, RO1AI130398, 1U54CA260517, T32AI007502-23, U19AI111825 et UL1TR003142), la Crown Family Foundation, le Stanford Maternal and Child Health Research Institute, le Swiss National Science Foundation et un Coulter Prix ​​de réponse rapide COVID-19.

Boyd, Röltgen, Kim et Powell ont déposé des demandes de brevet provisoires liées à des tests sérologiques pour les anticorps SARS-CoV-2.


Que sont l'infectivité et la charge virale du COVID-19 ?

Pourquoi les questions fondamentales sur la biologie du SARS-CoV-2 sont-elles si difficiles à répondre ?

À mesure que la pandémie de COVID-19 se propage, il est devenu clair que les gens doivent comprendre les faits de base sur le SRAS-CoV-2, le virus qui cause le COVID-19, pour prendre des décisions éclairées en matière de soins de santé et de politique publique. Deux concepts virologiques de base ont récemment retenu l'attention : la « dose infectieuse » et la « charge virale » du SRAS-CoV-2.

En tant que virologues de la grippe, ce sont des concepts auxquels nous pensons souvent lorsque nous étudions les infections et la transmission des virus respiratoires.

Qu'est-ce qu'une « dose infectieuse » ?

La dose infectieuse est la quantité de virus nécessaire pour établir une infection. Selon le virus, les personnes doivent être exposées à aussi peu que 10 particules virales - par exemple, pour les virus de la grippe - ou jusqu'à des milliers pour que d'autres virus humains soient infectés.

Les scientifiques ne savent pas combien de particules virales du SRAS-CoV-2 sont nécessaires pour déclencher une infection. Le COVID-19 est clairement très contagieux, mais cela peut être dû au fait que peu de particules sont nécessaires pour l'infection (la dose infectieuse est faible), ou parce que les personnes infectées libèrent beaucoup de virus dans leur environnement.

Qu'est-ce que la « charge virale » ?

La charge virale est la quantité d'un virus spécifique dans un échantillon de test prélevé sur un patient. Pour COVID-19, cela signifie combien de génomes viraux sont détectés dans un écouvillon nasopharyngé du patient. La charge virale reflète la capacité d'un virus à se répliquer chez une personne infectée. Une charge virale élevée pour le SRAS-CoV2 détectée dans un écouvillon du patient signifie qu'un grand nombre de particules de coronavirus sont présentes chez le patient.

Une charge virale élevée est-elle liée à un risque plus élevé de pneumonie grave ou de décès ?

Intuitivement, il peut être logique de dire que plus il y a de virus, plus la maladie est grave. Mais en réalité, la situation est plus compliquée.

Dans le cas du SRAS ou de la grippe d'origine, le fait qu'une personne développe des symptômes bénins ou une pneumonie dépend non seulement de la quantité de virus dans ses poumons, mais aussi de sa réponse immunitaire et de son état de santé général.

À l'heure actuelle, il n'est pas clair si la charge virale du SRAS-CoV-2 peut nous dire qui attrapera une pneumonie grave. Deux études dans The Lancet ont rapporté que les personnes qui développent une pneumonie plus sévère ont tendance à avoir, en moyenne, des charges virales plus élevées lors de leur première admission à l'hôpital.

Ces études ont également rapporté que les charges virales restent plus élevées pendant plus de jours chez les patients atteints d'une maladie plus grave. Cependant, la différence n'était pas dramatique et des personnes ayant des charges virales similaires ont développé une maladie à la fois légère et grave.

Pour compliquer davantage le tableau, d'autres études ont révélé que certains patients asymptomatiques avaient des charges virales similaires à celles des patients présentant des symptômes de COVID-19. Cela signifie que la charge virale à elle seule n'est pas un prédicteur clair de l'issue de la maladie.

Une autre question courante est de savoir si l'obtention d'une dose de virus plus élevée lors de l'infection - par exemple, par une exposition prolongée à une personne infectée, comme l'expérience des travailleurs de la santé - entraînera une maladie plus grave. À l'heure actuelle, nous ne savons tout simplement pas si c'est le cas.

Une charge virale élevée augmente-t-elle la capacité de transmettre le virus à d'autres ?

En général, plus vous avez de virus dans vos voies respiratoires, plus vous en libérez lorsque vous expirez ou toussez, bien qu'il y ait beaucoup de variations d'une personne à l'autre. De nombreuses études ont rapporté que les patients ont la charge virale la plus élevée du coronavirus au moment où ils sont diagnostiqués.

Cela signifie que les patients transmettent le COVID-19 plus efficacement au début de leur maladie, voire avant même de savoir qu'ils sont malades. C'est une mauvaise nouvelle. Cela signifie que les personnes qui ont l'air et se sentent en bonne santé peuvent transmettre le virus à d'autres.

Pourquoi est-il difficile de répondre aux questions de base sur les quantités de virus pour le SRAS-CoV-2 ?

Normalement, les chercheurs comme nous déterminent les caractéristiques d'un virus à partir d'une combinaison d'études expérimentales hautement contrôlées dans des modèles animaux et d'observations épidémiologiques de patients.

Mais comme le SRAS-CoV-2 est un nouveau virus, la communauté des chercheurs ne fait que commencer à faire des expériences contrôlées. Par conséquent, toutes les informations dont nous disposons proviennent de l'observation de patients qui ont tous été infectés de différentes manières, ont des problèmes de santé sous-jacents différents et sont d'âges et de sexes différents. Cette diversité rend difficile de tirer des conclusions solides qui s'appliqueront à tout le monde à partir de données d'observation uniquement.

Où nous laisse l'incertitude sur les charges virales et la dose infectieuse ?

L'étude des charges virales et de la dose infectieuse sera probablement importante pour prendre de meilleures décisions pour les fournisseurs de soins de santé. Pour le reste d'entre nous, quelle que soit la charge virale des patients ou la dose infectieuse du SRAS-CoV-2, il est préférable de réduire l'exposition à n'importe quelle quantité de virus, car il est clair que le virus se transmet efficacement de personne à personne.

Les pratiques actuelles de distanciation sociale et les contacts limités avec des groupes de personnes dans des espaces clos réduiront la transmission du SRAS-CoV-2. De plus, l'utilisation de masques faciaux réduira la quantité de virus libérée par les individus présymptomatiques et asymptomatiques. Alors restez chez vous et restez en sécurité.

[Obtenez des faits sur le coronavirus et les dernières recherches. Inscrivez-vous à la newsletter de The Conversation.]

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.


Le pic de coronavirus COVID-19 contient des détails sur l'infectivité

Plusieurs nouvelles découvertes sur le fonctionnement des outils d'entrée dans les cellules du virus pourraient accélérer la conception de vaccins, d'anticorps, d'antiviraux et d'autres thérapies.

Les pointes couronnant le nouveau coronavirus qui provoque la pneumonie atypique COVID-19 révèlent comment elles se fixent, fusionnent et pénètrent dans les cellules. L'analyse de l'architecture des pointes et de ses mécanismes permet de localiser les vulnérabilités du virus et de révéler d'autres informations qui pourraient inciter à la découverte de contre-mesures contre ce virus.

Une équipe de recherche de la faculté de médecine de l'Université de Washington et du Fred Hutchinson Cancer Research Institute utilise la cryomicroscopie électronique et d'autres méthodes d'investigation dans cet effort. Ils aident à déterminer la structure et la fonction de la protéine de pointe SARS-CoV-2 et ses affinités de liaison chimique en ce qui concerne à la fois l'infection et les réponses immunitaires, et obtiennent ainsi des idées pour bloquer la pénétration du virus dans les cellules.

Leurs multiples découvertes ont été publiées sous forme de rapport préliminaire le 20 février dans bioRxiv, un serveur de préimpression pour la biologie. Les auteurs principaux sont Alexandra C. « Lexi » Walls, une récente boursière postdoctorale, et Young-Jun Park, un chercheur scientifique. Les deux mènent des études sur les coronavirus dans le laboratoire de David Veesler, auteur principal du rapport et professeur adjoint de biochimie à la UW School of Medicine.

"Le pic est la partie commerciale en ce qui concerne l'entrée virale", a expliqué Veesler. "Il est chargé non seulement de l'attachement à la surface de la cellule hôte, mais aussi de fusionner les membranes virales et cellulaires hôtes pour permettre à l'infection de démarrer. Le pic est également la cible principale des anticorps neutralisants, il est donc très important pour le vaccin et la conception thérapeutique. »

Alors que les chercheurs de Seattle ont examiné sans relâche la structure et la fonction des pointes du nouveau coronavirus depuis peu de temps après l'épidémie de maladie, au cours des dernières années, ils ont effectué des études de pointe similaires sur d'autres coronavirus graves, y compris les types qui causent les maladies SRAS (Severe Acute syndrome respiratoire) et MERS (syndrome respiratoire du Moyen-Orient). Ils étudient également les protéines d'attachement et de fusion chez les henipavirus Hendra et Nipah hébergés chez les chauves-souris.

L'une des découvertes de leurs recherches récentes a été la détection d'anticorps neutralisants croisés qui inhibent la fusion cellulaire par le SARS-CoV et le SARS-CoV-2, et que ces anticorps pourraient être provoqués par la vaccination.

"Le fait que les anticorps provoqués par les protéines de pointe dans les coronavirus du SRAS apparentés aient également neutralisé l'infection par ce nouveau coronavirus est un pas en avant important pour trouver des anticorps et concevoir des vaccins qui pourraient bloquer ce groupe de coronavirus", a déclaré Veesler. Ceux-ci pourraient fournir une large protection contre plusieurs agents pathogènes de type SRAS-CoV.

Son groupe a également montré que le récepteur de surface cellulaire, l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2), est reconnu par le nouveau coronavirus et sert de point d'accès aux cellules humaines. C'est aussi le récepteur du SARS-CoV. Les résultats de la recherche sont en accord avec certaines découvertes similaires récemment rapportées par d'autres équipes scientifiques démontrant que l'ACE2 humain est un récepteur fonctionnel pour le nouveau virus.

Des travaux antérieurs ont suggéré que l'adaptation des protéines de pointe qui provoque une affinité élevée pour les récepteurs humains ACE2 peut être liée à la gravité de la maladie à coronavirus de type SRAS. L'équipe a montré que le SARS-CoV-2 se lie au moins aussi bien que le SARS-CoV à l'ACE2. Cette découverte pourrait aider à expliquer la propagation efficace du nouveau coronavirus entre les personnes. Comme pour plusieurs autres coronavirus, le nouveau virus est probablement originaire d'un animal qui reste son réservoir, très probablement une espèce de chauve-souris. Ensuite, peut-être par l'intermédiaire d'une autre espèce animale intermédiaire, le virus est passé à l'homme et est devenu capable de se transmettre entre les humains. L'origine exacte de la nouvelle maladie à coronavirus n'a pas encore été fermement établie.

En examinant de près la structure de la nouvelle protéine de pointe du coronavirus, les chercheurs ont découvert quelque chose qui la distingue des autres coronavirus liés au SRAS. Walls a déclaré que l'équipe de recherche avait découvert de manière inattendue un site de clivage de la furine à la frontière entre deux sous-unités de la protéine de pointe dans le nouveau coronavirus. On ne sait pas encore si cette différence élargit les types de cellules que le nouveau coronavirus pourrait infecter ou améliore sa transmissibilité, d'une manière qui pourrait être similaire à celle des virus de la grippe aviaire hautement pathogènes.

Dans l'ensemble, les détails contenus dans les résultats rapportés dans l'article de cette semaine peuvent aider à expliquer l'efficacité du nouveau coronavirus à transmettre son code viral aux cellules humaines et sa transmission rapide entre les personnes.


Lexi Walls, chercheuse en structure de coronavirus, dans un laboratoire de biochimie.

À l'heure actuelle, il n'existe aucun traitement préventif ou spécifique approuvé (hormis les thérapies expérimentales) pouvant être dirigé contre le nouveau coronavirus.

"Notre objectif ultime serait que notre travail puisse contribuer comme une étape vers un vaccin, un antiviral ou toute sorte de thérapie qui n'existe pas encore actuellement", a déclaré Walls, ajoutant qu'il serait fantastique que les efforts scientifiques de son équipe puissent être un étape pour être utile aux gens de cette façon.

Veesler a décrit Walls et Park et d'autres membres de l'équipe comme « des scientifiques incroyables qui ont travaillé près de 24 heures par jour en laboratoire au cours du mois dernier pour obtenir ces résultats étonnants » afin de contribuer à faire avancer le domaine de la recherche sur les coronavirus et à faire face au problème actuel. urgence de santé publique.

Parks a reconnu que les heures ont été longues, mais cela n'a pas d'importance car il est motivé en laboratoire par ce à quoi les patients au milieu de l'épidémie ont dû faire face.

« C’est ce que nous et d’autres laboratoires faisons pour lutter contre ce virus, ainsi que l’émergence et la propagation de futurs coronavirus qui pourraient se produire, comme cela pourrait être le cas pour d’autres virus trouvés dans la faune. Nous devrions juste travailler pour nous y préparer », a déclaré Veesler.

Cette étude a été soutenue par les National Institutes of General Medical Sciences (R01GM120553), National Institutes of Allergy and Infectious Diseases (HHSN272201700059C), un Pew Biomedical Scholars Award et Investigators in the Pathogenese of Infectious Disease Award du Burroughs Wellcome Fund, l'Open Fondation philanthropique, et l'Institut Pasteur.

Les chercheurs ont déclaré qu'ils n'avaient pas d'intérêts financiers concurrents.


Une étude identifie des changements génétiques susceptibles d'avoir permis au SRAS-CoV-2 de passer des chauves-souris aux humains

Les chauves-souris en fer à cheval. Crédit : orientalisant sur Flickr

Une nouvelle étude, impliquant l'Université de Cambridge et dirigée par le Pirbright Institute, a identifié des changements génétiques clés dans le SRAS-CoV-2 - le virus qui cause le COVID-19 - qui peuvent être responsables du passage des chauves-souris aux humains, et établi quels animaux ont des récepteurs cellulaires qui permettent au virus de pénétrer plus efficacement dans leurs cellules.

Les adaptations génétiques identifiées étaient similaires à celles faites par le SRAS-CoV - qui a causé l'épidémie de SRAS de 2002-2003 - lorsqu'il s'est adapté des chauves-souris pour infecter les humains. Cela suggère qu'il pourrait y avoir un mécanisme commun par lequel cette famille de virus mute afin de passer des animaux aux humains. Cette compréhension peut être utilisée dans de futures recherches pour identifier les virus circulant chez les animaux qui pourraient s'adapter pour infecter les humains (appelés zoonoses) et qui représentent potentiellement une menace pandémique.

"Cette étude a utilisé une plate-forme sûre et non infectieuse pour sonder comment les changements de protéine de pointe affectent l'entrée du virus dans les cellules de différents animaux sauvages, d'élevage et de compagnie, quelque chose que nous devrons continuer à surveiller de près à mesure que d'autres variantes du SRAS-CoV-2 apparaissent dans les mois à venir », a déclaré le Dr Stephen Graham du département de pathologie de l'Université de Cambridge, qui a participé à l'étude.

Lors de l'épidémie de SRAS de 2002-2003, les scientifiques ont pu identifier des isolats étroitement apparentés chez les chauves-souris et les civettes, dans lesquels le virus se serait adapté pour infecter les humains. Cependant, dans l'épidémie actuelle de COVID-19, les scientifiques ne connaissent pas encore l'identité de l'hôte intermédiaire ou n'ont pas d'échantillons similaires à analyser. Mais ils ont la séquence d'un coronavirus de chauve-souris apparenté appelé RaTG13 qui partage 96% de similitude avec le génome du SRAS-CoV-2. La nouvelle étude a comparé les protéines de pointe des deux virus et a identifié plusieurs différences importantes.

Le SRAS-CoV-2 et d'autres coronavirus utilisent leurs protéines de pointe pour pénétrer dans les cellules en se liant à leurs récepteurs de surface, par exemple ACE2. Comme une serrure et une clé, la protéine de pointe doit avoir la bonne forme pour s'adapter aux récepteurs de la cellule, mais les récepteurs de chaque animal ont une forme légèrement différente, ce qui signifie que la protéine de pointe se lie mieux à certains qu'à d'autres.

Pour examiner si ces différences entre le SRAS-CoV-2 et le RaTG13 étaient impliquées dans l'adaptation du SRAS-CoV-2 à l'homme, les scientifiques ont échangé ces régions et examiné dans quelle mesure ces protéines de pointe résultantes liaient les récepteurs ACE2 humains, en utilisant une méthode qui ne impliquent l'utilisation de virus vivants.

Les résultats, publiés dans la revue PLOS Biologie, a montré que les pointes du SRAS-CoV-2 contenant les régions RaTG13 étaient incapables de se lier efficacement aux récepteurs ACE2 humains, tandis que les pointes RaTG13 contenant les régions du SRAS-CoV-2 pouvaient se lier plus efficacement aux récepteurs humains, mais pas au même niveau que le SRAS non édité -Protéine de pointe CoV-2. Cela indique potentiellement que des changements similaires dans la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 se sont produits historiquement, ce qui peut avoir joué un rôle clé en permettant au virus de franchir la barrière des espèces.

Les chercheurs ont également étudié si la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 pouvait se lier aux récepteurs ACE2 de 22 animaux différents pour déterminer lesquels d'entre eux, le cas échéant, pouvaient être sensibles à l'infection. Ils ont démontré que les récepteurs des chauves-souris et des oiseaux effectuaient les interactions les plus faibles avec le SRAS-CoV-2. Le manque de liaison aux récepteurs des chauves-souris ajoute du poids à la preuve que le SRAS-CoV-2 a probablement adapté sa protéine de pointe lorsqu'il est passé des chauves-souris aux humains, éventuellement via un hôte intermédiaire.

Les récepteurs ACE2 des chiens, des chats et des bovins ont été identifiés comme les plus forts interacteurs avec la protéine de pointe SARS-CoV-2. Une entrée efficace dans les cellules pourrait signifier que l'infection peut être plus facilement établie chez ces animaux, bien que la liaison au récepteur ne soit que la première étape de la transmission virale entre différentes espèces animales.

"Comme nous l'avons vu avec les épidémies dans les élevages de visons danois l'année dernière, il est essentiel de comprendre quels animaux peuvent être infectés par le SRAS-CoV-2 et comment les mutations de la protéine de pointe virale modifient sa capacité à infecter différentes espèces", a déclaré Graham.

La susceptibilité d'un animal à l'infection et sa capacité ultérieure à infecter les autres dépendent d'une série de facteurs, notamment la capacité du SRAS-CoV-2 à se répliquer une fois à l'intérieur des cellules et la capacité de l'animal à combattre le virus. D'autres études sont nécessaires pour comprendre si le bétail et les animaux de compagnie pourraient être réceptifs à l'infection au COVID-19 par l'homme et agir comme réservoirs de cette maladie.


Sélection naturelle

La nature sélectionne parmi une variété d'individus en fonction de leur capacité à survivre et à se reproduire, qu'il s'agisse de proies qui échappent aux prédateurs ou de virus qui échappent à un système immunitaire. Cette pression sélective de l'environnement est ce qui peut forcer une population d'organismes à s'adapter, entraînant l'évolution par sélection naturelle.

Plusieurs études ont suivi l'évolution des variantes du SRAS-CoV-2 chez les personnes chroniquement infectées. Dans de tels cas, les chercheurs ont prélevé des échantillons sur chaque patient et lu les séquences dans le pool génétique viral pour détecter la présence de nouveaux mutants au fur et à mesure de leur émergence. Grâce à des échantillonnages et des séquençages répétés, les scientifiques ont identifié des variantes qui fourniraient la matière première de la sélection naturelle.

Une étude, dirigée par Adam Lauring de l'Université du Michigan à Ann Arbor, a décrit le cas d'un homme de 60 ans ayant des antécédents de lymphome – un cancer des ganglions lymphatiques, qui empêche les cellules B du système immunitaire de fabriquer des anticorps.

Pendant quatre mois, le patient immunodéprimé a été hospitalisé trois fois en raison d'une maladie à coronavirus, et cette infection prolongée a permis une accumulation constante de mutations. Neuf mutations sont devenues prévalentes (ou « fixes ») dans la population virale entre les jours 93 et ​​106.

Le fait que l'homme ait été réadmis à plusieurs reprises a mis d'autres patients à risque de Covid car il aurait continué à répandre des particules virales. Comme l'a conclu l'étude du Michigan, "Ce cas met en évidence les défis de la gestion des hôtes immunodéprimés, qui peuvent agir comme des excréteurs persistants et des sources de transmission."

Une autre étude, dirigée par Ravindra Gupta à l'Université de Cambridge, a suivi l'évolution du SRAS-CoV-2 pendant le traitement d'un homme immunodéprimé dans la soixantaine. Le pool génétique viral du patient a été séquencé 23 fois sur 101 jours, de sorte que le devenir des mutations a pu être suivi en détail. Il a été traité avec du remdesivir (non efficace) et du plasma de convalescent contenant des anticorps d'une personne guérie de Covid.

La thérapie de convalescence a conduit à l'émergence d'une variante avec la mutation D796H et une délétion de deux acides aminés - ΔH69/ΔV70 - dans la protéine de pointe, qui est ce que les coronavirus utilisent pour pénétrer dans une cellule. Selon l'étude, ce mutant est devenu la variante dominante suite à la compétition entre les variantes du patient - évolution par sélection naturelle.

L'étude de Cambridge a également utilisé des virus artificiels pour montrer que la mutation D796H rendait les protéines de pointe moins susceptibles d'être neutralisées par un anticorps correspondant, mais également moins efficace pour envahir les cellules, tandis que la délétion ΔH69/ΔV70 semblait compenser en restaurant la capacité du virus à se lier. la surface d'une cellule.

Il est intéressant de noter que ΔH69/ΔV70 a également été délété dans le variant B.1.1.7, qui semble avoir une transmissibilité 50 à 70 % supérieure à celle du virus de type sauvage. Ainsi, comme chez le patient immunodéprimé, la délétion aurait pu être favorisée par la sélection naturelle car elle rendait le variant plus infectieux et plus répandu.

D'après une étude menée par Tanya Golubchik de l'Université d'Oxford, la bonne nouvelle est que les mutations qui pourraient aider le coronavirus apparaissent très rarement. Selon la recherche, qui a utilisé le séquençage pour mesurer la diversité génétique chez 1313 Britanniques, la plupart des gens portaient des variantes distinctes, mais seulement une ou deux par personne.

L'étude d'Oxford a également examiné la transmission entre les personnes qui entrent en contact régulier – dans le même ménage – et a constaté que la plupart des variantes sont perdues avant de se propager. Ce résultat suggère que la grande majorité des nouvelles mutations potentiellement dangereuses sont des impasses évolutives qui sont détruites par le système immunitaire.

L'environnement à l'intérieur de vous - le corps humain - peut être trop dur pour le coronavirus.


COVID-19 est en mutation et une étude de recherche Scripps révèle que le coronavirus pourrait devenir encore plus infectieux

Alors que la pandémie de COVID-19 continue de se propager aux États-Unis et dans le monde, de nouvelles recherches suggèrent qu'une mutation génétique à venir au sein du coronavirus SARS-CoV-2 pourrait le rendre beaucoup plus dangereux qu'il ne l'est déjà. Cette découverte a des implications importantes pour les laboratoires cliniques qui effectuent des tests COVID-19 et le in vitro sociétés de diagnostic (IVD) qui développent et fabriquent des tests pour COVID-19.

La mutation, appelée D614G, fournira au coronavirus des pointes plus robustes qui augmenteront sa capacité à s'accrocher et à infecter les cellules. C'est selon une étude menée au Scripps Research Institute (Scripps) à Jupiter, en Floride, qui a révélé qu'un coronavirus muté peut être jusqu'à 10 fois plus infectieux que la souche d'origine.

"Les virus avec cette mutation étaient beaucoup plus infectieux que ceux sans la mutation dans le système de culture cellulaire que nous avons utilisé", a déclaré Hyeryun Choe, PhD, professeur, Département d'immunologie et de microbiologie, Scripps Research, et auteur principal de l'étude, dans un Scripps communiqué de presse.

Choe et Michael Farzan, PhD, co-président et professeur au département d'immunologie de Scripps Research, ont co-écrit l'étude intitulée "La mutation D614G dans la protéine de pointe SARS-Cov-2 réduit l'excrétion de S1 et augmente l'infectivité". Leurs travaux sont actuellement en cours d'examen par les pairs et peuvent être téléchargés sur bioRxiv.

Un coronavirus plus flexible et plus puissant pourrait arriver

Les chercheurs ont découvert que les particules de coronavirus contenant la mutation ont tendance à avoir quatre à cinq fois plus de pointes fonctionnelles que les particules sans la mutation. Les pointes permettent au virus de se lier plus facilement aux cellules. La recherche suggère que plus le nombre de pointes fonctionnelles sur la surface virale est élevé, plus la flexibilité et la puissance du coronavirus sont grandes.

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.

Les 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, Université de Cambridge and Meng Wang, Cancer Research UK Clinician Scientist Fellow, Université de Cambridge

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.


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 Frontières en immunologie.

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.



Commentaires:

  1. Maur

    Je suis allé sur le forum par hasard et j'ai vu ce sujet. Je peux vous aider avec des conseils.

  2. Drew

    Il y a quelque chose. Tout est plus clair maintenant, merci pour l'explication.

  3. Jonathyn

    Oui, en temps voulu pour répondre, c'est important

  4. Shall

    Aussi qu'on se passerait de ta remarquable phrase

  5. Cranstun

    Pensée remarquable et utile

  6. Picaworth

    Ce n'est que conditionnel, pas plus



Écrire un message