Сравнительный анализ формирования гуморального ответа против SARS-CoV-2 у пациентов переболевших Wuhan и Delta мутантными вариантами

Автор: Сухова Мария Михайловна¹

Соавторы: Михайлов Артем Андреевич², Бязрова Мария Георгиевна^{1, 2, 3}, Филатов Александр Васильевич^{1, 2}.

¹ФГБУ ГНЦ «Институт иммунологии» ФМБА России, ²Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, ³Российский университет дружбы народов (РУДН)

Россия, Москва

С начала пандемии COVID-19 в России более 14 млн людей пострадали от инфекции SARS-CoV-2. Основным преимуществом SARS-CoV-2 перед иммунной системой оказалось его способность быстро мутировать, увеличивая свою вирулентность.  Появление большого количество вариантов SARS-CoV-2 вызвало глобальные опасения по поводу повышенной трансмиссивности, патогенности и снижения эффективности лечения.  С начала 2020 года в России были зарегистрированы случаи инфицирования слeдующими мутантными вариантами: Wuhan, Alfa, Delta и Omicron. Несмотря на заметное снижение смертности от COVID-19, благодаря эволюции вируса SARS-CoV-2 и вакцинации, остается потребность в усовершенствовании персонализированного подхода к лечению пациентов.

Для своевременной и корректной оценки рисков повторного заражения, а также определения уровня коллективного иммунитета необходимо провести анализ гуморального ответа у пациентов, инфицированных разными вариантами SARS-CoV-2 (VOC). В ходе данного исследования мы сравнили вирус-нейтрализационную и вирус-связывающую активность сывороток доноров, переболевших Уханьским и Delta вариантами.   

В мае 2020 у 22 пациентов, инфицированных Уханьским вариантом SARS-CoV-2, были забраны образцы сывороток (группа W, N=22). В ноябре 2021, когда в Москве и Московской области преобладал вариант Delta, мы собрали образцы сыворотки 20 пациентов с COVID-19 (группа D, N=22). Пациенты, вошедшие в исследование, не были вакцинированы против SARS-CoV-2 и на момент сбора образцов болели COVID-19 однократно. Забор сывороток проводили на 20–30 день от появления симптомов.  Для определения вирус-нейтрализационной активности сывороток мы использовали разработанный нашей лабораторией суррогатный тест (fcsVNT), адаптированный к детекции вирус-нейтрализационной активности сывороток против мутантных штаммов SARS-CoV-2 с помощью проточной цитометрии. Для этого клетки HEK293 трансфецировали плазмидой содержащей ген S-белка дикого типа или его мутантных вариантов. Через двое суток трансфецированные клетки в течение 30 минут обрабатывали серийно разведенными сыворотками. Затем к клеткам добавляли рекомбинантный ACE2, флуоресцентно меченный красителем Alexa488 и его связывание детектировали с помощью проточной цитометрии. Дополнительно сыворотки тестировали в тесте с аденовирусными частицами, псевдотипированными Spike белком разных вариантов SARS-CoV-2. Оценку содержания RBD-связывающих антител IgG изотипа проводили методом ELISA.

У пациентов, переболевших Wuhan вариантом в тяжелой форме, уровень RBD-специфических IgG антител был выше, чем у пациентов средней тяжести, в то время как у пациентов Delta различий выявлено не было. Вирус-нейтрализационная активность плазм пациентов, переболевших Wuhan вариантом, была выше в отношении блокировки S-белка дикого типа по сравнению с Delta VOC. Плазмы пациентов, перенесших Delta вариант SARS-CoV-2, эффективнее блокировали связывание с S-белком Delta, но также были эффективны против варианта дикого типа. Обе группы показали низкую эффективность блокировки Omicron, что объясняется большим количеством накопленных мутаций в Spike белке.

Таким образом, в ходе исследования были показаны отличия в вируснейтрализующей и вирус-связывающей способности сывороток пациентов, инфицированных разными вариантами SARS-CoV-2, что необходимо учитывать при оценке коллективного гуморального иммунитета конвалесцентных доноров против новых мутантных вариантов SARS-CoV-2. Кроме того, был разработан эффективный и простой метод детекции вируснейтрализующих антител в сыворотках пациентов.

Работа выполнена при поддержке гранта РНФ № 21-15-00286.