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Sep 10, 2023

Evoluzione sequenziale intrahost e trasmissione successiva della SARS

Nature Communications volume

Nature Communications volume 14, numero articolo: 3235 (2023) Citare questo articolo

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Infezioni persistenti da sindrome respiratoria acuta grave da coronavirus 2 (SARS-CoV-2) sono state segnalate in individui immunocompromessi e in persone sottoposte a trattamenti immunomodulatori. Sebbene l'evoluzione intrahost sia stata documentata, mancano prove dirette della successiva trasmissione e del continuo adattamento graduale. Qui descriviamo le infezioni sequenziali persistenti di SARS-CoV-2 in tre individui che hanno portato all’emergenza, alla trasmissione in avanti e alla continua evoluzione di un nuovo sottolignaggio Omicron, BA.1.23, per un periodo di otto mesi. La variante BA.1.23 inizialmente trasmessa codificava sette ulteriori sostituzioni di aminoacidi all'interno della proteina spike (E96D, R346T, L455W, K458M, A484V, H681R, A688V) e mostrava una sostanziale resistenza alla neutralizzazione da parte dei sieri provenienti da BA.1 potenziato e/o Omicron. -partecipanti allo studio infetti. La successiva replica continua di BA.1.23 ha comportato ulteriori sostituzioni nella proteina spike (S254F, N448S, F456L, M458K, F981L, S982L) nonché in altre cinque proteine ​​virali. I nostri risultati dimostrano non solo che il lignaggio Omicron BA.1 può divergere ulteriormente dal suo genoma già eccezionalmente mutato, ma anche che i pazienti con infezioni persistenti possono trasmettere queste varianti virali. Pertanto, esiste un’urgente necessità di implementare strategie per prevenire la replicazione prolungata della SARS-CoV-2 e limitare la diffusione di varianti emergenti e resistenti alla neutralizzazione nei pazienti vulnerabili.

Il panorama genomico della sindrome respiratoria acuta grave coronavirus 2 (SARS-CoV-2) è stato modellato dall’emergere di varianti antigenicamente diverse di preoccupazione (VOC)1. Queste varianti virali portano mutazioni che le rendono più trasmissibili, più fusogeniche e/o permettono la fuga non solo dall’infezione ma anche dall’immunità indotta dal vaccino2,3,4. Alcune varianti come i COV Omicron, che hanno fatto il giro del mondo a partire da novembre 2021, mostrano anche una resistenza parziale o completa ai trattamenti monoclonali terapeutici o profilattici5. Negli ultimi 14 mesi, le sottolinee Omicron con un numero crescente di mutazioni nello spike hanno continuato a emergere (ad esempio, BA.2, BA.4/5, XBB.1, XBB.1.5), ponendo grandi sfide al contenimento della SARS- Diffusione del CoV-2. Ciò ha fornito la base logica per la formulazione di vaccini booster bivalenti per SARS-CoV-2 che includono un picco Omicron BA.1 o BA.5 oltre al picco ancestrale.

La maggior parte dei pazienti affetti dalla malattia da coronavirus 2019 (COVID-19) elimina il virus una volta risolta l’infezione acuta. Tuttavia, la replicazione in corso della SARS-CoV-2 è stata documentata in un sottogruppo di individui immunocompromessi. In questi casi di infezione cronica, è stato osservato il recupero del virus infettivo nell'arco di diversi mesi e l'acquisizione graduale di mutazioni nella punta, indicando una selezione positiva6,7,8,9,10,11,12,13. È stato ipotizzato che l’evoluzione virale intrahost prolungata abbia avuto un ruolo nell’emergere di diversi COV SARS-CoV-2 come Alpha e Omicron14,15, ma mancano prove chiare di trasmissioni di varianti mutate da casi di infezione cronica.

Descriviamo qui un caso primario di infezione persistente da SARS-CoV-2 Omicron BA.1 contrassegnata dall'evoluzione intraospite di una variante (Omicron BA.1.23) che codifica sette ulteriori sostituzioni di aminoacidi nella proteina spike Omicron BA.1 già antigenicamente distinta, e che hanno provocato almeno altri cinque casi di infezione da Omicron BA.1.23. Le infezioni persistenti documentate in due di questi casi (uno della durata di quattro settimane, l'altro di più di quattro mesi) erano associate alla continua evoluzione di BA.1.23 e all'acquisizione di ulteriori mutazioni all'interno e all'esterno del picco. Sebbene le varianti che si sono evolute nei casi persistentemente infetti durante il periodo cumulativo di otto mesi rivelino costellazioni uniche di mutazioni in ciascuna, indicano anche fortemente un’evoluzione virale convergente con altri lignaggi SARS-CoV-2 co-circolanti. In particolare, la maggior parte dei cambiamenti degli aminoacidi si sono verificati in posizioni note per conferire fuga immunitaria16,17 o fusogenicità virale alterata18,19,20. Alcune delle mutazioni di fuga in BA.1.23 sono emerse anche nei lignaggi Omicron successivi come BA.2.75.2. Nel complesso, i nostri risultati indicano che la replicazione virale persistente nel contesto di risposte immunitarie non ottimali è un importante fattore di diversificazione della SARS-CoV-2.