Ослабленный штамм коронавируса защищает хомячков от SARS-CoV-2 дикого типа

В мае 2020 года группа ученых из Университета Гонконга сообщила о выделении варианта SARS-CoV-2 с делецией в 10 аминокислот (30 п. н.) на стыке субъединиц S1/S2 белка спайка. Этот вариант (Del-Mut-1) был получен после культивирования клинических изолятов в культуре клеток Vero E6 и не обнаруживался в образцах от пациентов. У сирийских хомячков заражение Del-Mut-1 не вызывало снижения веса или тяжелых поражений легких. Ученые посчитали этот вариант вируса ослабленным и предположили, что он может стать основой для аттенуированной вакцины. В новой работе, размещенной в базе препринтов bioRxiv, эта же научная группа описала дальнейшую адаптацию аттенуированного вируса и протестировала его вирулентность и иммуногенность на хомячках.

Del-Mut-1 пассировали многократно на линии клеток Vero E6 и получили аттенуированный вариант Ca-DelMut с множественными мутациями. Ca-DelMut реплицировался в культурах клеток более активно в сравнении с диким штаммом HK-13. Кроме того, он приобрел способность эффективно реплицироваться при 30°C — для вируса дикого типа это слишком низкая температура.

Свойства Ca-DelMut также проверили in vivo: сирийских хомячков заражали суспензией вируса интраназально, а затем оценивали внутренние и внешние изменения в организме животных и наличие нейтрализующих антител и интерлейкинов в сыворотке крови. Контрольную группу хомячков заражали диким штаммом HK-13.

При заражении Ca-DelMut масса тела хомячков существенно не снижалась, и хомячки не демонстрировали никаких симптомов. Гистопатологический анализ показал незначительную реакцию на инфекцию в легких и отсутствие патологических изменений в кишечнике хомяков. Вирус активно реплицировался в носовой полости, однако эффективность репликации была ниже, чем у штамма HK-13. Кроме того, в отличие от вируса дикого типа, вариант Ca-DelMut не вызывал повышения уровней цитокинов. В частности, не регистрировалась аберрантная активация IL-6.

Также проанализировали адаптивный иммунный ответ у хомячков, ранее инфицированных Ca-DelMut или вирусом дикого типа. Ученые определяли уровни антител к рецептор-связывающему домену (RBD) S-белка коронавируса в сыворотке, собранной через три недели после инфицирования. Устойчивая индукция специфических антител наблюдалась у хомячков, инфицированных как аттенуированным, так и диким штаммом.

Спустя четыре недели после введения аттенуированного штамма, ученые заражали хомячков дикими вариантами коронавируса НК-13 и более заразным для людей НК-95. У иммунизированных хомячков вирус практически не выявлялся, в то время как в контрольной группе хомячков, не получивших Ca-DelMut, после заражения дикими вариантами развивалась инфекция и детектировались существенные поражения легких. Введение аттенуированного штамма в дозировке 1х10³ БОЕ полностью защищало хомячков от заражения.

Авторы считают, что высокая эффективность репликации и низкая патогенность Ca-DelMut делают этот штамм хорошей основой для разработки инактивированных и аттенуированных вакцин против SARS-CoV-2.