Venäläinen nainen sairastui COVID-19-tautiin lähes vuoden. Virus mutatoi 40 kertaa, mutta ei tappanut häntä

Sisällysluettelo:

Venäläinen nainen sairastui COVID-19-tautiin lähes vuoden. Virus mutatoi 40 kertaa, mutta ei tappanut häntä
Venäläinen nainen sairastui COVID-19-tautiin lähes vuoden. Virus mutatoi 40 kertaa, mutta ei tappanut häntä
Anonim

Venäläiset tiedemiehet Skolkovon tiede- ja teknologiainstituutista ja muista tieteellisistä järjestöistä ovat julkaisseet tutkimuksen alustavat tulokset, jotka paljastavat yksityiskohtaisesti ennätyksellisen pitkän koronavirustartunnan. "Lenta.ru" kertoo 318 päivää kestäneestä COVID-19: stä sekä epänormaalin sairauden syistä ja mahdollisista seurauksista.

Infektio immuniteettia vastaan

SARS-CoV-2 on itse asiassa todiste evoluutioprosessista: taudinaiheuttaja kerää mutaatioita, jotka lisäävät viruksen tartuntamahdollisuuksia ihmisestä toiseen ja edistävät niin sanottua immuunivasteen kiertämistä. Tämä havaitaan sekä ihmispopulaation mittakaavassa että yksittäisten potilaiden kehossa, jotka kärsivät pitkittyneestä COVID-19-infektiosta, etenkin potilailla, joiden immuunijärjestelmä on heikentynyt ja jotka ovat saaneet monoklonaalisia vasta-aineita tai plasmaa ihmisiltä, jotka ovat jo toipuneet koronaviruksesta hoidona. Mutaatiot helpottavat viruksen pääsyä isäntäsoluun tai vaikuttavat neutraloivien vasta -aineiden sitoutumiskohtiin.

Image
Image

Kuva: Moskovan kaupungintalon lehdistöpalvelu / RIA Novosti

Sen lisäksi, että mutanttikannat pakenevat humoraalista immuunivastetta, ne voivat myös vastustaa soluvastetta. Solun immuunivasteeseen liittyy antigeenin esittely, kun erityiset solut, joita kutsutaan antigeenejä esitteleviksi soluiksi, paljastavat pinnallaan vieraiden molekyylien (antigeenien) fragmentit T-lymfosyyttien "perehtymiseen" niihin, jotka sitten alkavat hyökätä antigeenin kantajiin, kuten viruspartikkeleihin. Pääasiallinen rooli tässä prosessissa on ihmisen leukosyyttiantigeenillä (HLA) tai suurella histo-yhteensopivuuskompleksilla (MHC), joka sitoutuu antigeeniin ja muodostaa T-lymfosyyttireseptorien tunnistaman kompleksin.

Väestössä SARS-CoV-2 saa muutoksia, jotka vähentävät virusantigeenien sitoutumista HLA-molekyyleihin, mikä heikentää vastaavien sytotoksisten T-lymfosyyttien antigeenitunnistusta. Samaan aikaan on olemassa valtava valikoima erilaisia HLA: ita, mikä vaikeuttaa koronaviruksen väistämistä T-solujen immuniteetista. Kuitenkin, jos pitkäaikainen COVID-19 esiintyy yhdellä potilaalla, koronavirus voi saada mutaatioita, jotka tekevät siitä vähemmän alttiita kyseisen potilaan T-soluimmuniteetille.

Poikkeuksellinen tapaus

Potilas C oli vaiheen 4 ei-Hodgkinin B-solulymfooma, ja sen koronavirus oli positiivinen huhtikuussa 2020. Hänellä oli läheinen yhteys potilaaseen A, joka kuoli myöhemmin COVID-19: n aiheuttamaan keuhkokuumeeseen. Ensimmäinen negatiivinen testi saatiin lähes vuotta myöhemmin - maaliskuussa 2021. Tänä aikana nainen kärsi useista vakavista oireista, mukaan lukien kuume ja keuhkokuume. 30. huhtikuuta 2020 - 16. helmikuuta 2021 potilas C kävi useita kemoterapiaistuntoja useilla eri hoito -ohjelmilla, mukaan lukien monoklonaalisiin vasta -aineisiin perustuva rituksimabi. 28. joulukuuta 2020 suoritettiin autologinen hematopoieettinen kantasolusiirto (auto-HSCT). Tammikuussa 2021, tutkimusjakson loppua kohden, potilas sai kolme annosta plasmaa COVID-19-toipuneilta potilailta.

Tutkijat erottivat elävän viruksen 20. elokuuta 2020 ja 19. helmikuuta 2021 otetuista vanupuikkonäytteistä. Tutkijat seurasivat SARS-CoV-2: n kehittymistä potilaan kehossa käyttämällä genomin laajuista sekvensointia ja filogeenistä analyysiä, mikä vahvisti, että koko tämän ajan nainen kärsi samasta infektiosta. Tutkijat ovat vahvistaneet, että nainen ei välittänyt virusta kenellekään muulle.

Image
Image

Koronaviruksen kehitys potilaan sisällä

Vuoden aikana virus koki 40 mutaatiota, mikä on paljon nopeampaa (15, 3–10 miinus neljäs teho vuodessa) kuin väestössä. SARS-CoV-2 on sopeutunut yhden ihmisen kehoon, mikä parantaa sen kykyä selviytyä ja lisääntyä nopeammin. Useat mutaatiot vaikuttivat S-proteiiniin ja olivat samanlaisia kuin muilla potilailla. Lähes kaikki kertyneet muutokset löytyivät näytteistä ennen luovuttajaplasman verensiirtoa potilailta, jotka olivat sairastuneet COVID-19-tautiin, mikä torjuu verensiirron vaikutuksen mahdollisuuden koronaviruksen kehittymiseen. Kertyneet mutaatiot levisivät viruksen genomiin ja vaikuttivat 18 koronaviruksen 26 geenistä.

Evoluution hotspot

Tutkijat ovat löytäneet ylimäärän ei -synonyymisiä mutaatioita, toisin sanoen mutaatioita, jotka muuttavat koodatun proteiinin yhden aminohapon toiseen. Kahdeksan mutaatiota (41 prosenttia ei-synonyymien joukossa) tapahtui S-proteiinigeenissä, joka on 13 prosenttia viruksen genomista, ja kaksi (9 prosenttia) vaikutti viruskuoren geeniin, joka muodostaa 0,8 prosenttia genomista. Monet havaituista aminohapposubstituutioista osoittivat positiivista valintaa väestössä, ja joidenkin niiden tiedetään jo osallistuvan vasta -aineiden poistumiseen. Viruksen kehittyminen ei kuitenkaan johtanut tuntuvaan heikkenemiseen neutraloivia vasta -aineita kohtaan.

Aiemmin uskottiin, että S-proteiinin mutaatiot vahvistettiin vastauksena neutraloivien vasta-aineiden toimintaan, mutta potilaalla C ei ollut vasta-aineita tuottavia B-lymfosyyttejä, eikä hänellä ollut lainkaan IgG-vasta-aineita. Lisäksi proteiineissa, jotka eivät ole viruskuoren pinnalla, tapahtui monia mutaatioita, mikä voidaan selittää sillä, että potilaalla oli edelleen voimakas T-solujen immuniteetti, joka kykenee tunnistamaan kaikki viruksen genomiin koodatut proteiinit. Siten SARS-CoV-2 sai suojan, jonka avulla virus voi vastustaa vain sitä osaa immuunijärjestelmästä, joka säilyy potilaassa.

Image
Image

Kuva: AFK Sistema / RIA Novosti

Tutkijat vahvistivat, että viruksen kertymät mutaatiot antoivat sen tarkoituksellisesti välttää antigeenien esittämisen potilaan tärkeimmän histokompatibiliteettikompleksin alleeleilla, mikä teki T-solujen immuunivasteen tehottomaksi. Monet mutaatiot muuttivat antigeenien aminohappokoostumusta ja heikensivät tai jopa estivät niiden esityksen HLA: ssa. Nämä tulokset ovat yhdenmukaisia hypoteesin kanssa, jonka mukaan immuunipuutteiset potilaat edustavat viruksen sopeutumispistettä, mikä aiheuttaa "harppauksia" SARS-CoV-2: n yleensä tasaisen kehityksen nopeudessa. Kuten tekijät kirjoittavat artikkelissa, tällainen harppaus voi tapahtua esimerkiksi muunnelman B.1.1.7 ("alfa") syntyessä, joka saavutti maailmanlaajuisen valta -aseman vuoden 2021 alussa.

Samoin kuin vasta-aineiden kiertäminen, mutaatiot, jotka välttävät koronaviruksen yksittäiseltä isännältä saaman T-solun immuniteetin, voivat synnyttää uusia epidemiologisesti tärkeitä muunnelmia, jos ne leviävät väestöön. Tutkijat ennustavat, että potilaalla C havaitut geneettiset muutokset vaikuttaisivat merkittävästi immuniteettiin SARS-CoV-2: ta vastaan väestössä, jos parannettu variantti välitettäisiin.

Suositeltava: