Новое исследование показало, что несколько мутаций в варианте Omicron позволяют этому штамму коронавируса связываться с клетками человека более эффективно, чем предыдущие варианты.
Исследователи из Университета Британской Колумбии изучили этот вариант с помощью очень мощной техники микроскопии, изучив его мутации.
Они обнаружили, что Omicron имеет гораздо большую способность связываться с рецепторами клеток человека, чем оригинальная версия коронавируса.
Исследователи также протестировали Omicron против антител и обнаружили, что он более устойчив к этим частицам иммунной системы, чем другие варианты.
Это исследование было опубликовано в виде препринта и еще не прошло рецензирование, но оно согласуется с другими недавними исследованиями способности Omicron к очень быстрому распространению.
Ученые использовали электронный микроскоп, чтобы отобразить, как мутации варианта Omicron помогают ему более эффективно связываться с клетками человека, делая его более заразным штаммом коронавируса, пишет dailymail.co.uk.
Исследователи из Университета Британской Колумбии в Канаде изучили этот вариант с помощью криоэлектронной микроскопии - метода, который позволяет получать изображения вируса с невероятно высоким разрешением.
Изображения, созданные командой, показывают, как 37 спайковых мутаций этого варианта связываются с рецептором клеток человека, называемым ACE2 , который расположен по всему телу - в легких, сердце, кровеносных сосудах, желудочно-кишечном тракте и других органах.
С помощью микроскопических изображений команда доктора Шрирама Субраманиама обнаружила, что некоторые из новых мутаций создают дополнительные связи между вирусом и рецепторами ACE2.
Доктор Шрирам Субраманиам сказал, что «Омикрон имеет гораздо большее сродство связывания, чем исходный вирус SARS-CoV-2» из-за новых связей, созданных между вирусом и рецепторами клеток человека.
Кроме того, исследователи протестировали Omicron против человеческих и моноклональных антител, обнаружив, что этот вариант более устойчив к этим частицам иммунной системы, чем другие варианты.
Это исследование было опубликовано в виде препринта и еще не прошло рецензирование, но оно согласуется с другими недавними исследованиями очень заразных свойств варианта Омикрон.
Вариант Омикрон был впервые обнаружен в Южной Африке в конце ноября и с тех пор быстро распространился по всему миру.
Согласно официальным данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), этот вариант в настоящее время является доминирующим штаммом в США, на него приходится 73 процента новых случаев.
Согласно одной оценке, Omicron распространяется в три-пять раз быстрее, чем Delta , а количество его случаев удваивается каждые два дня.
Новое исследование может помочь объяснить, почему этот вариант так заразен. Исследование было опубликовано во вторник в виде препринта и еще не прошло экспертную оценку.
«Вариант Omicron является беспрецедентным, поскольку имеет 37 мутаций шипового белка - это в 3-5 раз больше мутаций, чем любой другой вариант», - сказал Субраманиам, ведущий автор исследования и профессор биохимии в Университете Британской Колумбии.
По словам Субраманиама, бывшего исследователя в отделе биофизики Национального института здоровья, увеличение количества мутаций в белке-шипе важно по двум причинам.
«Во-первых, потому что спайковый белок - это то, как вирус прикрепляется к человеческим клеткам и заражает их», - сказал он.
«Во-вторых, потому что антитела прикрепляются к спайковому белку, чтобы нейтрализовать вирус».
В результате небольшие спайковые мутации белка могут значительно изменить способ передачи коронавируса и то, насколько хорошо иммунная система может с ним бороться.
Субраманиам и его коллеги использовали криоэлектронную микроскопию для исследования мутаций варианта Омикрон.
В этом методе микроскопии ученые используют мощные электронные микроскопы, чтобы детально изучить коронавирус - вплоть до отдельного атома.
Среди 37 мутаций шипового белка варианта Omicron 15 находятся в той части вируса, которая связывается с клетками человека.
Коронавирус специфически связывается с рецептором клеток человека, называемым ACE2 , который расположен по всему телу - в легких, сердце, кровеносных сосудах, желудочно-кишечном тракте и других органах.
Хотя некоторые из клеточно-связывающих мутаций варианта Omicron также встречаются в других вариантах, некоторые из них являются уникальными для Omicron.
С помощью микроскопических изображений команда Субраманиама обнаружила, что некоторые из новых мутаций создают дополнительные связи между вирусом и рецепторами ACE2.
Эти новые мутации, по-видимому, «увеличивают аффинность связывания», сказал Субраманиам, указывая на то, что Омикрон может более прочно прикрепляться к клеткам человека.
Исследователи сравнили сродство связывания Omicron с таковым у варианта Delta и исходного штамма коронавируса, используя метод визуализации, который предоставляет данные о том, как маленькие молекулы взаимодействуют друг с другом.
«В целом, результаты показывают, что Omicron имеет гораздо большую аффинность связывания, чем исходный вирус SARS-CoV-2, с уровнями, более сопоставимыми с тем, что мы видим с вариантом Delta», - сказал Субраманиам.
Результаты показали, что аффинность связывания Omicron была немного выше, чем у Delta, и значительно выше, чем у исходного коронавируса.
Команда Субраманиама также исследовала способность шипового белка Omicron уклоняться от человеческих антител и антител от лечения моноклональными антителами.
Этот анализ подтвердил реальные данные, показывающие, что Omicron более способен избегать антител, чем предыдущие варианты, а это означает, что лечение менее успешное.
«Примечательно, что Omicron был менее устойчив к иммунитету, создаваемому вакцинами, по сравнению с иммунитетом, возникающим от естественной инфекции у невакцинированных пациентов с Covid», - сказал Субраманиам.
«Это говорит о том, что вакцинация остается нашей лучшей защитой от варианта Омикрон».
По словам Субраманиама, как повышенная аффинность связывания варианта Омикрон, так и его способность уклоняться от антител являются «вероятными факторами, способствующими его повышенной трансмиссивности».
В Твиттере другие ученые прокомментировали скорость, с которой команда Субраманиама проанализировала биологию варианта, который месяц назад был полностью неизвестен.
Хотя исследование его команды еще не прошло рецензирование, оно согласуется с другими недавними исследованиями способности Omicron быстро распространяться.
На прошлой неделе исследовательская группа из Гонконгского университета сообщила, что вариант Omicron размножается примерно в 70 раз быстрее, чем вариант Delta, в дыхательных путях человека в течение первого дня заражения пациента.
Эта быстрая репликация в дыхательных путях предполагает, что, когда кто-то, инфицированный Омикроном, дышит, вырабатывается больше вирусных частиц, чем при предыдущих вариантах.
Дополнительные исследования Омикрона дадут больше информации о лечении пациентов, инфицированных этим вариантом, а также пациентов, инфицированных другими вариантами, которые могут мутировать от Омикрона.
«Наша команда уделяет большое внимание выявлению нейтрализующих антител, которые будут эффективны во всем диапазоне вариантов, и тому, как их можно использовать для разработки устойчивых к вариантам лечения», - сказал Субраманиам.
«Это может помочь нам раз и навсегда опередить варианты».
