Изучение антигенных свойств штаммов коронавируса SARS-CoV-2, выделенных на территории РФ в 2020–2022 гг., в реакции нейтрализации с использованием гипериммунных сывороток мышей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Быстрое распространение новой коронавирусной инфекции среди населения многих стран мира способствовало генетической эволюции вируса, следствием чего явилось появление множества генетических вариантов коронавируса SARS-CoV-2. Мутации в вирусном геноме могут влиять на способность вируса обходить иммунную защиту и затруднять разработку диагностических и профилактических препаратов. Данные о нейтрализующей активности сывороток, полученных против циркулировавших ранее генетических вариантов вируса, в отношении актуальных штаммов SARS-CoV-2, могут служить научным обоснованием для выбора антигенов при разработке вакцин. Целью работы явилось изучение кросс-реактивности штаммов коронавируса SARS-CoV-2, относящихся к разным генетическим вариантам, которые были выделены на территории Российской Федерации в период 2020–2022 гг. в реакции нейтрализации с использованием гипериммунных сывороток мышей. Материалы и методы. Использованы 10 штаммов коронавируса SARS-CoV-2, относящихся к разным генетическим вариантам (3 штамма, не являющиеся VOC, альфа, бета, гамма, дельта, дельта+AY, омикрон 1 и омикрон 2). Штамм hCoV-19/Australia/VIC01/2020 (Ухань) был включен в исследование в качестве прототипного варианта. Мышей линии BALBc иммунизировали инактивированным концентрированным антигеном в смеси с адъювантом 1:1, в качестве которого использовали вирусоподобные иммуностимулирующие комплексы на основе сапонинов Квиллайи мыльной (Quillaja saponaria). Титр антител определяли в реакции нейтрализации. Результаты. Показано значительное снижение нейтрализующей способности антител, специфичных к генетическим вариантам коронавируса SARS-CoV-2 не относящимся к VOC, против бета VOC и, в меньшей степени, против альфа и гамма VOC. Различия уровня нейтрализующей активности антител для альфа и бета VOC между собой незначительны, с вариантом гамма VOC — не достоверны. Нейтрализующая способность антител, специфичных к дельта VOC, против вариантов альфа и бета VOC снижена в 4 раза. Нейтрализующая активность сывороток, полученных к вариантам омикрон 1 и 2, по отношению к прототипному варианту коронавируса снижена в 18 раз, к гамма-варианту — в 12 раз, к дельта-вариантам — более чем в 30 раз, для остальных вариантов она еще ниже. Выводы. Полученные результаты свидетельствуют о наличии кросс-реактивности между штаммами коронавируса, относящимися к генетическим линиям Ухань, альфа, бета, гамма; для дельта-вариантов она слабее. Мутации в геноме вариантов омикрон VOC привели к значимому снижению антигенных перекрестов с более ранними генетическими вариантами коронавируса. Эти сведения объясняют низкую эффективность вакцин, созданных на основе генетического варианта вируса, циркулировавшего в первые недели пандемии, синтетических иммуногенов и рекомбинантных белков на его основе против вариантов омикрон VOC, которые вызвали подъем заболеваемости с начала 2022 г., а также случаи повторного заболевания людей при инфицировании новыми генетическим вариантов коронавируса.

Об авторах

Анна Владимировна Зайковская

ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Автор, ответственный за переписку.
Email: zaykovskaya_av@vector.nsc.ru

к.б.н., старший научный сотрудник отдела «Коллекция микроорганизмов»

Россия, р.п. Кольцово, Новосибирская область

Василий Александрович Евсеенко

ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: zaykovskaya_av@vector.nsc.ru

к.б.н., ведущий научный сотрудник отдела зоонозных инфекций и гриппа

Россия, р.п. Кольцово, Новосибирская область

Сергей Евгеньевич Олькин

ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: zaykovskaya_av@vector.nsc.ru

ведущий научный сотрудник отдела биофизики и экологических исследований

Россия, р.п. Кольцово, Новосибирская область

Олег Викторович Пьянков

ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзор

Email: zaykovskaya_av@vector.nsc.ru

к.б.н., зав. отделом «Коллекция микроорганизмов»

Россия, р.п. Кольцово, Новосибирская область

Список литературы

  1. Евсеенко В.А., Гудымо А.С., Данильченко Н.В., Святченко С.В., Таранов О.С., Рыжиков А.Б. Разработка и лабораторное получение вирусоподобных иммуностимулирующих комплексов на основе сапонинов, оценка их адъювантных свойств при иммунизации мышей гриппозными антигенами // БИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2022. Т. 22, № 2. С. 170–186. [Evseenko V.A., Gudymo A.S., Danilchenko N.V., Svyatchenko S.V., Taranov O.S., Ryzhikov A.B. Development and laboratory production of virus-like immune-stimulating complexes based on saponins and evaluation of their adjuvant potential using mice immunisation with influenza antigens. BIOpreparaty. Profilaktika, diagnostika, lechenie = Biological Products. Prevention, Diagnosis, Treatment, 2022, vol. 22, no. 2, pp. 170–186. (In Russ.)] doi: 10.30895/2221-996X-2022-22-2-170-186
  2. Aleem A., Akbar Samad A.B., Slenker A.K. Emerging variants of SARS-CoV-2 and novel therapeutics against coronavirus (COVID-19) [Updated 2022 Oct 10]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2022 Jan. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK570580
  3. Choi A., Koch M., Wu K., Dixon G., Oestreicher J., Legault H., Stewart-Jones G.B.E., Colpitts T., Pajon R., Bennett H., Carfi A., Edwards D.K. Serum neutralizing activity of mRNA-1273 against SARS-CoV-2 variants. J. Virol., 2021, vol. 95, no. 23: e0131321. doi: 10.1128/JVI.01313-21
  4. Edara V.V., Hudson W.H., Xie X., Ahmed R., Suthar M.S. Neutralizing antibodies against SARS-CoV-2 variants after infection and vaccination. JAMA, 2021, vol. 325, no. 18, pp. 1896–1898. doi: 10.1001/jama.2021.4388
  5. Harvey W.T., Carabelli A.M., Jackson B., Gupta R.K., Thomson E.C., Harrison E.M., Ludden C., Reeve R., Rambaut A.; COVID-19 Genomics UK (COG-UK) Consortium, Peacock S.J., Robertson D.L. SARS-CoV-2 variants, spike mutations and immune escape. Nat. Rev. Microbiol., 2021, vol. 19, no. 7, pp. 409–424. doi: 10.1038/s41579-021-00573-0
  6. Hoffmann M., Kleine-Weber H., Schroeder S., Krüger N., Herrler T., Erichsen S., Schiergens T.S., Herrler G., Wu N.H., Nitsche A., Müller M.A., Drosten C., Pöhlmann S. SARS-CoV-2 cell entry depends on ACE2 and TMPRSS2 and is blocked by a clinically proven protease inhibitor. Cell, 2020, vol. 181, no. 2, pp. 271–280.e8. doi: 10.1016/j.cell.2020.02.052
  7. Jennewein M.F., MacCamy A.J., Akins N.R., Feng J., Homad L.J., Hurlburt N.K., Seydoux E., Wan Y.H., Stuart A.B., Edara V.V., Floyd K., Vanderheiden A., Mascola J.R., Doria-Rose N., Wang L., Yang E.S., Chu H.Y., Torres J.L., Ozorowski G., Ward A.B., Whaley R.E., Cohen K.W., Pancera M., McElrath M.J., Englund J.A., Finzi A., Suthar M.S., McGuire A.T., Stamatatos L. Isolation and characterization of cross-neutralizing coronavirus antibodies from COVID-19+ subjects. Cell Rep., 2021, vol. 36, no. 2: 109353. doi: 10.1016/j.celrep.2021.109353
  8. Kozlovskaya L.I., Piniaeva A.N., Ignatyev G.M., Gordeychuk I.V., Volok V.P., Rogova Y.V., Shishova A.A., Kovpak A.A., Ivin Y.Y., Antonova L.P., Mefyod K.M., Prokosheva L.S., Sibirkina A.S., Tarasova Y.Y., Bayurova E.O., Gancharova O.S., Illarionova V.V., Glukhov G.S., Sokolova O.S., Shaitan K.V., Moysenovich A.M., Gulyaev S.A., Gulyaeva T.V., Moroz A.V., Gmyl L.V., Ipatova E.G., Kirpichnikov M.P., Egorov A.M., Siniugina A.A., Ishmukhametov A.A. Long-term humoral immunogenicity, safety and protective efficacy of inactivated vaccine against COVID-19 (CoviVac) in preclinical studies. Emerg. Microbes. Infect., 2021, vol. 10, no. 1, pp. 1790–1806. doi: 10.1080/22221751.2021.1971569
  9. Logunov D.Y., Dolzhikova I.V., Zubkova O.V., Tukhvatullin A.I., Shcheblyakov D.V., Dzharullaeva A.S., Grousova D.M., Erokhova A.S., Kovyrshina A.V., Botikov A.G., Izhaeva F.M., Popova O., Ozharovskaya T.A., Esmagambetov I.B., Favorskaya I.A., Zrelkin D.I., Voronina D.V., Shcherbinin D.N., Semikhin A.S., Simakova Y.V., Tokarskaya E.A., Lubenets N.L., Egorova D.A., Shmarov M.M., Nikitenko N.A., Morozova L.F., Smolyarchuk E.A., Kryukov E.V., Babira V.F., Borisevich S.V., Naroditsky B.S., Gintsburg A.L. Safety and immunogenicity of an rAd26 and rAd5 vector-based heterologous prime-boost COVID-19 vaccine in two formulations: two open, non-randomised phase 1/2 studies from Russia. Lancet, 2020, vol. 396, no. 10255, pp. 887–897. doi: 10.1016/S0140-6736(20)31866-3
  10. Piccoli L., Park Y.J., Tortorici M.A., Czudnochowski N., Walls A.C., Beltramello M., Silacci-Fregni C., Pinto D., Rosen L.E., Bowen J.E., Acton O.J., Jaconi S., Guarino B., Minola A., Zatta F., Sprugasci N., Bassi J., Peter A., De Marco A., Nix J.C., Mele F., Jovic S., Rodriguez B.F., Gupta S.V., Jin F., Piumatti G., Lo Presti G., Pellanda A.F., Biggiogero M., Tarkowski M., Pizzuto M.S., Cameroni E., Havenar-Daughton C., Smithey M., Hong D., Lepori V., Albanese E., Ceschi A., Bernasconi E., Elzi L., Ferrari P., Garzoni C., Riva A., Snell G., Sallusto F., Fink K., Virgin H.W., Lanzavecchia A., Corti D., Veesler D. Mapping neutralizing and immunodominant sites on the SARS-CoV-2 spike receptor-binding domain by structure-guided high-resolution serology. Cell, 2020, vol. 183, no. 4, pp. 1024–1042.e21. doi: 10.1016/j.cell.2020.09.037
  11. Reed L.l.J., Muench H. A simple method of estimating fifty per cent endpoints. Am. J. Epidemiol., 1938, vol. 27, no. 3, pp. 493–497. doi: 10.1093/oxfordjournals.aje.a118408
  12. Shiliaev N., Lukash T., Palchevska O., Crossman D.K., Green T.J., Crowley M.R., Frolova E.I., Frolov I. Natural and recombinant SARS-CoV-2 isolates rapidly evolve in vitro to higher infectivity through more efficient binding to heparan sulfate and reduced S1/S2 cleavage. J. Virol., 2021, vol. 95, no. 21: e0135721. doi: 10.1128/JVI.01357-21
  13. Thakur V., Ratho R.K. OMICRON (B.1.1.529): a new SARS-CoV-2 variant of concern mounting worldwide fear. J. Med Virol., 2022, vol. 94, pp. 1821–1824. doi: 10.1002/jmv.27541
  14. Tian J.H., Patel N., Haupt R., Zhou H., Weston S., Hammond H., Logue J., Portnoff A.D., Norton J., Guebre-Xabier M., Zhou B., Jacobson K., Maciejewski S., Khatoon R., Wisniewska M., Moffitt W., Kluepfel-Stahl S., Ekechukwu B., Papin J., Boddapati S., Jason Wong C., Piedra P.A., Frieman M.B., Massare M.J., Fries L., Bengtsson K.L., Stertman L., Ellingsworth L., Glenn G., Smith G. SARS-CoV-2 spike glycoprotein vaccine candidate NVX-CoV2373 immunogenicity in baboons and protection in mice. Nat. Commun., 2021, vol. 12, no. 1: 372. doi: 10.1038/s41467-020-20653-8
  15. Tregoning J.S., Flight K.E., Higham S.L., Wang Z., Pierce B.F. Progress of the COVID-19 vaccine effort: viruses, vaccines and variants versus efficacy, effectiveness and escape. Nat. Rev. Immunol., 2021, vol. 21, no. 10, pp. 626–636. doi: 10.1038/s41577-021-00592-1
  16. Trombetta C.M., Marchi S., Viviani S., Manenti A., Benincasa L., Ruello A., Bombardieri E., Vicenti I., Zazzi M., Montomoli E. Serum neutralizing activity against B.1.1.7, B.1.351, and P.1 SARS-CoV-2 variants of concern in hospitalized COVID-19 patients. Viruses, 2021, vol. 13, no. 7: 1347. doi: 10.3390/v13071347

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Зайковская А.В., Евсеенко В.А., Олькин С.Е., Пьянков О.В., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».