SARS

Natura volume 592, pagine 277–282 (2021)Citare questo articolo

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La proteina spike del coronavirus 2 della sindrome respiratoria acuta grave (SARS-CoV-2) è fondamentale per l’infezione virale attraverso l’impegno della proteina ACE2 umana1 ed è un importante bersaglio anticorpale. Qui mostriamo che l’infezione cronica da SARS-CoV-2 porta all’evoluzione virale e a una ridotta sensibilità agli anticorpi neutralizzanti in un individuo immunodepresso trattato con plasma convalescente, generando sequenze ultra-profonde dell’intero genoma per 23 punti temporali che coprono 101 giorni e utilizzando tecniche in vitro per caratterizzare le mutazioni rivelate dal sequenziamento. Si sono verificati pochi cambiamenti nella struttura complessiva della popolazione virale dopo due cicli di remdesivir durante i primi 57 giorni. Tuttavia, dopo la terapia con plasma convalescente, abbiamo osservato ampi cambiamenti dinamici nella popolazione virale, con l’emergere di un ceppo virale dominante che conteneva una sostituzione (D796H) nella subunità S2 e una delezione (ΔH69/ΔV70) nella subunità S1 N- dominio terminale della proteina spike. Man mano che gli anticorpi sierici trasferiti passivamente diminuivano, la frequenza dei virus con il genotipo escape veniva ridotta, prima di ritornare durante un ciclo finale, senza successo, di trattamento con plasma convalescente. In vitro, il doppio mutante spike recante sia ΔH69/ΔV70 che D796H ha conferito una sensibilità modestamente diminuita al plasma convalescente, pur mantenendo livelli di infettività simili a quelli del virus wild-type. Il mutante di sostituzione dello spike D796H sembrava essere il principale contributore alla diminuzione suscettibilità agli anticorpi neutralizzanti, ma questa mutazione ha provocato un difetto di infettività. Il mutante di delezione del picco ΔH69/ΔV70 aveva un livello di infettività due volte più elevato rispetto al SARS-CoV-2 di tipo selvaggio, probabilmente compensando la ridotta infettività della mutazione D796H. Questi dati rivelano una forte selezione su SARS-CoV-2 durante la terapia con plasma convalescente, che è associata all’emergenza di varianti virali che mostrano evidenza di ridotta suscettibilità agli anticorpi neutralizzanti negli individui immunodepressi.

Un maschio settantenne è stato ricoverato in un ospedale terziario nell'estate del 2020 ed era risultato positivo per SARS-CoV-2 utilizzando la PCR quantitativa a trascrizione inversa (RT-qPCR) 35 giorni prima in un tampone nasofaringeo (giorno 1) presso un ospedale locale (Dati estesi Figg. 1, 2). La sua storia medica passata includeva linfoma marginale a cellule B diagnosticato nel 2012, con precedente chemioterapia comprendente vincristina, prednisolone, ciclofosfamide e deplezione delle cellule B anti-CD20 con rituximab. È probabile che sia la chemioterapia che il linfoma sottostante abbiano contribuito all'immunodeficienza combinata delle cellule B e T (dati estesi, figure 2, 3 e tabella supplementare 1). La tomografia computerizzata del torace ha mostrato anomalie diffuse coerenti con la polmonite associata alla malattia da coronavirus 2019 (COVID-19) (Figura 1 supplementare). Il trattamento prevedeva due cicli di 10 giorni di remdesivir con un intervallo di 5 giorni tra loro (Dati estesi Fig. 1). Due unità di plasma convalescente sono state somministrate nei giorni 63 e 65 (Dati estesi, Fig. 3). Dopo il peggioramento clinico, il giorno 95 sono stati somministrati remdesivir e un'unità di plasma convalescente, ma l'individuo è deceduto il giorno 102 (Nota supplementare).

La maggior parte dei campioni erano campioni respiratori provenienti da naso e gola o aspirati endotracheali durante il periodo di intubazione (Tabella supplementare 3). I valori di soglia del ciclo (Ct) variavano da 16 a 34 e tutti i 23 campioni respiratori sono stati sequenziati con successo mediante un approccio standard di sequenziamento di singole molecole secondo il protocollo ARTIC implementato da The COVID-19 Genomics UK (COG-UK; https://www .cogconsortium.uk/) Consorzio; di questi campioni, 20 sono stati inoltre sottoposti a sequenziamento profondo a lettura breve utilizzando la piattaforma Illumina (Tabella supplementare 4). C'era un accordo generale tra i due metodi (Dati estesi Fig. 4). Tuttavia, a causa della maggiore affidabilità di Illumina per le varianti a bassa frequenza, questo è stato utilizzato per l'analisi formale2,3. Inoltre, l'amplificazione del singolo genoma e il sequenziamento del picco utilizzando l'RNA estratto da campioni respiratori sono stati utilizzati come metodo indipendente per rilevare le mutazioni osservate (Dati estesi Fig. 4). Infine, non abbiamo rilevato alcuna prova di ricombinazione, sulla base di due metodi indipendenti (dati non mostrati).