B.1.617 Varianta SARS COV-2: Virulence a důsledky pro vakcíny

The B.1.617 variant that has caused the recent COVID-19 crisis in India has been implicated in increased transmission of the disease among the population and poses a significant challenge with respect to disease severity and effectiveness of currently available vakcíny. 

COVID-19 způsobil bezprecedentní škody v celém světě jak sociálně, tak ekonomicky. Některé země byly také svědky druhé a třetí vlny. V poslední době došlo k nárůstu počtu případů v Indii, která je nyní svědkem v průměru tři až čtyři sta tisíc případů každý den za poslední měsíc. Nedávno jsme analyzovali, co se mohlo pokazit s krizí COVID v Indii¹. Kromě sociálních a kulturních faktorů, které mohly vést k vzestupu, virus sám zmutoval takovým způsobem, který vedl ke vzniku varianty, která je infekčnější než dříve. Tento článek popisuje, jak se nová varianta mohla objevit, její potenciál způsobující onemocnění a důsledky pro účinnost vakcíny a jaké kroky lze podniknout, aby se snížil její dopad lokálně i globálně a zabránilo se dalšímu vzniku nových variant. 

B.1.617 varianta se poprvé objevil v říjnu 2020 ve státě Maháráštra a od té doby se rozšířil do asi 40 zemí, včetně Spojeného království, Fidži a Singapuru. Během několika posledních měsíců se kmen stal dominantním kmenem v celé Indii a zejména v posledních 4-6 týdnech byl zodpovědný za obrovský nárůst míry infekce. B.1.617 má osm mutací, z nichž 3 mutace, konkrétně L452R, E484Q a P681R, jsou klíčové. L452R i E484Q jsou ve vazebné doméně receptoru (RBD) a jsou zodpovědné nejen za zvýšení vazby na receptor ACE2² což má za následek zvýšenou propustnost, ale také hrají roli při neutralizaci protilátek³. Mutace P681R významně zvyšuje tvorbu syncytia, což potenciálně přispívá ke zvýšené patogenezi. Tato mutace způsobí, že se virové buňky spojí dohromady, čímž se viru vytvoří větší prostor pro replikaci a protilátkám je obtížné je zničit. Kromě B.1.617 mohly být za nárůst míry infekce také zodpovědné dva další kmeny, B.1.1.7 v Dillí a Paňdžábu a B.1.618 v Západním Bengálsku. Kmen B.1.1.7 byl poprvé identifikován ve Spojeném království v druhé polovině roku 2020 a nese mutaci N501Y v RBD, což vedlo k jeho zvýšené přenositelnosti díky zvýšené vazbě na ACE2 receptor⁴. Kromě toho má další mutace, včetně dvou delecí. B.1.1.7 se dosud rozšířila globálně a získala mutaci E484R ve Velké Británii a USA. Bylo prokázáno, že mutant E484R má 6násobný pokles citlivosti na imunitní séra od jedinců očkovaných vakcínou mRNA od společnosti Pfizer a 11násobný pokles citlivosti na rekonvalescentní séra.⁵. 

Nový kmen viru s přidanými mutacemi se může objevit pouze tehdy, když virus infikuje hostitele a podstoupí replikaci. To vede ke generování více „fitter“ a infekčních variant. Tomu se dalo předejít zabráněním přenosu na člověka dodržováním bezpečnostních protokolů, jako je sociální distancování, vhodné používání roušek na veřejných / přeplněných místech a dodržování základních zásad osobní hygieny. Vznik a šíření B.1.617 naznačuje, že tyto bezpečnostní pokyny nemusely být přísně dodržovány.  

Kmen B.1.617, který způsobil zmatek v Indii, byl klasifikován Světovou zdravotnickou organizací (WHO) jako „varianta obav (VOC)“. Tato klasifikace je založena na zvýšené přenositelnosti a šíření závažného onemocnění variantou.  

Bylo prokázáno, že kmen B.1.617 způsobuje silnější zánět ve studiích na zvířatech s použitím křečků než jakékoli jiné varianty⁶. Navíc tato varianta vstoupila zvýšenou účinností do buněčných linií in vitro a nevázala se na bamlanivimab, protilátku používanou k léčbě COVID-19⁷. Studie Gupty a kolegů ukázaly, že ačkoli neutralizační protilátky vytvořené jedinci očkovanými vakcínou Pfizer, byly asi o 80 % méně účinné proti některým mutacím v B.1.617, očkování by tím nebylo neúčinné.³. Tito výzkumníci také zjistili, že někteří zdravotničtí pracovníci v Dillí, kteří byli očkováni Covishieldem (vakcína Oxford–AstraZeneca), byli reinfikováni kmenem B.1.617. Další studie Stefana Pohlmanna a kolegů⁷ pomocí séra od lidí, kteří byli dříve infikováni SARS-CoV-2, zjistili, že jejich protilátky neutralizovaly B.1.617 asi o 50 % méně účinně než dříve cirkulující kmeny. Když bylo testováno sérum od účastníků, kteří měli dvě dávky vakcíny Pfizer, ukázalo se, že protilátky byly asi o 67 % méně účinné proti B.1.617. 

Although above studies indicate that the B.1.617 has an advantage over the other strains of the virus in terms of higher transmissibility and evading neutralizing antibodies to a certain extent based on serum-based antibody studies, the real situation in the body may be different due to the huge number of antibodies produced and also that other parts of the immune system such as T cells may not be affected by the strain mutations. This has been shown by the B.1.351 variant which has been linked to huge drop in the potency of neutralizing antibodies, but human studies indicate that the vakcíny are still effective in preventing severe disease. Moreover, studies using Covaxin also showed this vaccine continues to be effective⁸i když došlo k malému poklesu účinnosti neutralizačních protilátek generovaných vakcínou Covaxin. 

All of the above data suggests that more research is required to understand the effectiveness of the current vakcíny and generation of future versions based on the emergence of the new strains that may try and evade the immune system for their own advantage. Nevertheless, the current vakcíny continue to be effective (albeit may not be 100%), so as to prevent severe disease and the world should strive for mass vaccination at the earliest possible and simultaneously keeping an eye on the emerging strains in order to take necessary and appropriate action at the earliest. This would ensure that the life can return back to normalcy sooner rather than later. 

***

Reference:  

1. Soni R. 2021. Krize COVID-19 v Indii: Co se mohlo pokazit. Vědecký Evropan. Publikováno dne 4. května 2021. Dostupné online na http://scientificeuropean.co.uk/covid-19/covid-19-crisis-in-india-what-may-have-gone-wrong/ 

2. Cherian S et al. 2021. Konvergentní vývoj vrcholových mutací SARS-CoV-2, L452R, E484Q a P681R, v druhé vlně COVID-19 v Maháráštře v Indii. Předtisk v bioRxiv. Zveřejněno 03. května 2021. DOI: https://doi.org/10.1101/2021.04.22.440932   

3. Ferreira I., Datir R., et al 2021. Výskyt SARS-CoV-2 B.1.617 a citlivost na protilátky vyvolané vakcínou. Předtisk. BioRxiv. Zveřejněno 09. května 2021. DOI: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.05.08.443253v1  

4. Gupta R K. 2021. Will SARS-CoV-2 variants of concern affect the promise of vakcíny?. Nat Rev Immunol. Published: 29 April 2021. DOI: https://doi.org/10.1038/s41577-021-00556-5 

5. Collier DA a kol. 2021. Citlivost SARS-CoV-2 B.1.1.7 na protilátky vyvolané vakcínou mRNA. Příroda https://doi.org/10.1038/s41586-021-03412-7. 

6. Yadav PD et al. 2021. SARS CoV-2 varianta B.1.617.1 je u křečků vysoce patogenní než varianta B.1. Předtisk v bioRxiv. Zveřejněno 05. května 2021. DOI: https://doi.org/10.1101/2021.05.05.442760   

7. Hoffmann M et al. 2021. SARS-CoV-2 varianta B.1.617 je rezistentní vůči Bamlanivimab a vyhýbá se protilátkám vyvolaným infekcí a očkováním. Publikováno 05. května 2021. Předtisk na bioRxiv. DOI: https://doi.org/10.1101/2021.05.04.442663   

8. Yadav PD et al. 2021. Neutralizace zkoumané varianty B.1.617 se sérem očkovaných BBV152. Zveřejněno: 07. Clin. Infikovat. Dis. DOI: https://doi.org/10.1093/cid/ciab411   

***