Вакцины будут защищать от всех известных вариантов коронавируса

Американские ученые проанализировали более 18 тысяч геномов коронавируса, чтобы проверить, могут ли мутации повлиять на эффективность разрабатываемых вакцин. Выяснилось, что популяция вируса достаточно гомогенна, а мутации в S-белке не влияют на связывание с ним антител и Т-клеточный ответ.

Credit:
Juan Gaertner | 123rf.com

Большая часть разрабатываемых вакцин против SARS-CoV-2 направлена на белок спайка (S-белок), играющий важную роль в проникновении вируса в клетку. Учитывая тот факт, что вирус быстро распространяется в человеческой популяции и постоянно мутирует, критически важно знать, появляются ли мутации в областях генома, соответствующих мишеням вакцин.

Авторы статьи в PNAS проследили развитие SARS-CoV-2 и изменение нуклеотидных последовательностей с того момента, когда вирус начал распространяться среди людей. Для этого было проведено сравнение 27 977 последовательностей геномов SARS-CoV-2, выделенных в 84 странах. Из них была составлена итоговая база данных независимых и наиболее репрезентативных последовательностей, включающая 18 514 геномов. Проанализировав базу, исследователи обнаружили 7 559 полиморфных сайтов, однако большинство мутаций присутствовали в единичных последовательностях. Только 11 мутаций были найдены более чем в 5% геномов.

Ученые также построили филогенетическое дерево, которое соответствовало уже известным данным по распространению SARS-CoV-2. Вероятно, благодаря высокой эффективности передачи и распространения, популяция вируса осталась достаточно гомогенной, без значительных расхождений, связанных с появлением того или иного варианта генома. Согласно расчетам, медианное расстояние между двумя случайно взятыми геномами составляет 7 нуклеотидных замен.

Авторы обнаружили, что в S-белке SARS-CoV-2 под давлением дизруптивного отбора, приводящего к диверсификации популяции, находится только сайт 614: мутация D614G появилась после начала пандемии и встречается в 69,4% вирусных геномов. Поскольку такой тип отбора часто связан с адаптацией к хозяину, было важно определить, влияют ли мутации в этом сайте на взаимодействие антител и Т-клеток с S-белком. Сайт 614 находится внутри S-белка, между двумя субъединицами, и малодоступен для антител. Ученые предсказали, что антитела должны связываться и с нативным S-белком, и с его мутировавшим вариантом.

Авторы также разработали Т-клеточный индекс иммуногенности, учитывающий разнообразие эпитопов SARS-CoV-2 для CD4+ и CD8+ T-клеток. Было показано, что индекс не зависит от количества мутаций в S-белке и не связан с заменами в сайте 614.

Кроме того, на основе филогенетического анализа был сделан вывод, что большинство сайтов в геноме SARS-CoV-2 находится под давлением очищающего отбора, направленного на снижение генетического разнообразия в популяции, и большая часть мутаций функционально нейтральные. Доказательств того, что широкое распространение вируса стало следствием появления более приспособленных вариантов, ученые не обнаружили.

Основываясь на полученных результатах, авторы с осторожным оптимизмом заключают, что генетическое разнообразие SARS-CoV-2 не станет препятствием для разработки вакцины и что существующие кандидатные вакцинные препараты обеспечат иммунный ответ ко всем циркулирующим вариантам вируса.

Источник

Bethany Dearlove, et al. // A SARS-CoV-2 vaccine candidate would likely match all currently circulating variants. // Proceedings of the National Academy of Sciences August 31, 2020; DOI: 10.1073/pnas.2008281117

Добавить в избранное

Вам будет интересно