Los científicos establecen modelos de infección para las variantes del SRAS-CoV-2 en el Reino Unido y Sudáfrica


Una nueva investigación sugiere que los hámsteres dorados sirios podrían ser un modelo preclínico potencialmente útil para probar la inmunidad de la vacuna contra el síndrome respiratorio agudo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) B.1.17 y la variante B.1.351.

Un equipo internacional de científicos encontró evidencia de que el curso de la infección de ambas variantes se replicaba en hámsteres, junto con un perfil similar del sistema inmunológico observado en humanos.

Sus hallazgos podrían ayudar a estudiar la efectividad de las vacunas actuales que se someten a modificaciones para luchar contra las nuevas variantes y futuras vacunas y tratamientos.

Los investigadores escriben:

“En una necesidad urgente de caracterizar el VoC actual y en previsión de las necesidades futuras, el modelo robusto de hámster descrito aquí permitirá evaluar preclínicamente (i) la transmisión del virus, (ii) la vacuna eficaciay (iii) evaluación de las intervenciones farmacológicas que se dirigen a B.1.1.7 y B.1.351, así como a los futuros VoC esperados “.

El estudio “Infecciosidad y patogenia comparativa de las variantes emergentes del SARS-CoV-2 en hámsteres sirios” está disponible como preimpresión en el bioRxiv* servidor, mientras que el artículo se somete a revisión por pares.

Dirigirse a las variantes de interés más prevalentes

La variante B.1.1.7 se descubrió por primera vez el otoño pasado en Londres y rápidamente se convirtió en la cepa dominante en el Reino Unido (Reino Unido).

La variante B.1.351 se informó por primera vez en Sudáfrica y contiene mutaciones en el proteína de pico que le permiten ser resistente contra anticuerpos neutralizantes creado a partir de una infección natural o de vacunas. Una disminución observada en la inmunidad de la vacuna se ha relacionado con la mutación E484K en la variante B.1.351 y sublinajes más recientes del Reino Unido.

Caracterización de la replicación in vitro e in vivo de diferentes variantes del SARS-CoV-2.  (A) Representación gráfica del gen de pico de SARS-CoV-2 que muestra la diferencia genotípica entre las variantes B.1-G, B.1-B, B.1.1.7 y B.1.351 SAR-CoV-2.  (B) Fenotipo de placa de variantes B.1-G, B.1-B, B.1.1.7 y B.1.351 SAR-CoV-2 en células Vero E6.  (C) Configuración del estudio de infección de hámsteres sirios.  (D) Niveles de ARN viral en los pulmones de hámsteres infectados con 105 DICT50 de B.1-G (n = 11), B.1-B (n = 4), B.1.1.7 (n = 6) o B .1.351 (n = 5) variantes de SAR-CoV-2 el día 4 después de la infección, pi se expresan como log10 copias de ARN de SARS-CoV-2 por mg de tejido pulmonar.  Se presentan datos individuales y valores medianos.  (E) Las cargas virales infecciosas en los pulmones de hámsteres infectados con las diferentes variantes de SARS-CoV-2 en el día 4 pi se expresan como log10 TCID50 por mg de tejido pulmonar.  Se presentan datos individuales y valores medianos.  Los datos se analizaron con la prueba U de Mann-Whitney.  * P <0,05.

Caracterización de la replicación in vitro e in vivo de diferentes variantes del SARS-CoV-2. (A) Representación gráfica del gen de pico de SARS-CoV-2 que muestra la diferencia genotípica entre las variantes B.1-G, B.1-B, B.1.1.7 y B.1.351 SAR-CoV-2. (B) Fenotipo de placa de variantes B.1-G, B.1-B, B.1.1.7 y B.1.351 SAR-CoV-2 en células Vero E6. (C) Configuración del estudio de infección de hámsteres sirios. (D) Niveles de ARN viral en los pulmones de hámsteres infectados con 105 DICT50 de B.1-G (n = 11), B.1-B (n = 4), B.1.1.7 (n = 6) o B .1.351 (n = 5) variantes de SAR-CoV-2 el día 4 después de la infección, pi se expresan como log10 copias de ARN de SARS-CoV-2 por mg de tejido pulmonar. Se presentan datos individuales y valores medianos. (E) Las cargas virales infecciosas en los pulmones de hámsteres infectados con las diferentes variantes de SARS-CoV-2 en el día 4 pi se expresan como log10 TCID50 por mg de tejido pulmonar. Se presentan datos individuales y valores medianos. Los datos se analizaron con la prueba U de Mann-Whitney. * P <0,05.

Configuración del modelo animal

Los investigadores infectaron por vía intranasal hámsteres sirios hembras de 6-8 semanas de edad con 50 microlitros de cuatro cepas. Esto incluyó los linajes basales B.1-G o B.1-B, la variante B.1.17 o la variante B.1351. Había aproximadamente 4-8 hámsteres por grupo.

Cuatro días después de la infección, el equipo examinó el tejido pulmonar de los hámsters para medir el estado posterior a la infección, la replicación del SARS-CoV-2, la patología y los niveles de inflamación.

Resultados

Las cuatro cepas mostraron carga de ARN viral y títulos de virus infecciosos en el tejido pulmonar. Sin embargo, cuando se administraron las variantes B.1.1.7 y B.1.351 en una dosis más baja, mostraron cargas de ARN viral y títulos de virus infecciosos similares. Los investigadores sugieren que los resultados del hámster se alinean con la alta susceptibilidad a la infección observada en ambas variantes.

Al observar los efectos de las variantes sobre la patología pulmonar, los investigadores observaron similitudes en los infiltrados pulmonares y la dilatación bronquial en los hámsteres infectados con la variante B.1.1.7 y B.1.351.

También hubo evidencia de inflamación peri-bronquial y bronconeumonía en los alvéolos circundantes, similar a la bronconeumonía reportada en pacientes con infección por COVID-19.

El equipo también encontró que el tejido pulmonar de los hámsteres mostraba un perfil de citocinas similar al observado con la infección por COVID-19 en humanos.

“La infección con cualquiera de las 203 cuatro cepas resultó en una regulación positiva de la expresión de IL-6, IL-10, IFN-λ, IFN-γ, IP-10, MX-2 y TNF-α 204 en el rango de 10 a 1000 veces en comparación con los hámsteres no infectados “, escriben los investigadores.

La variante B.1.1.7 mostró específicamente la mayor regulación positiva para IL-6, IL-10 e IFN-γ, pero no las expresiones MX-2. Los niveles de expresión de citocinas no cambiaron cuando se redujo la dosis viral.

Sin embargo, la expresión del receptor ACE2 se mantuvo prácticamente sin cambios en las cuatro cepas. Solo se observó una pequeña regulación positiva de la expresión del receptor ACE2 en pulmones de hámster infectados con linaje basal B.1-G y B.1-B. Por esta razón, los investigadores dicen que el modelo de hámster actualmente no explica la epidemiología, transmisión, infectividad o virulencia de las personas infectadas con las variantes del SARS-CoV-2.

Los investigadores sugieren que la pequeña cantidad de animales por grupo puede haber contribuido a la falta de diferencias.

Evolución de variantes de COVID

La fuerza impulsora detrás de la aparición de nuevas cepas de SARS-CoV-2 sigue siendo desconocida.

“La aparición de futuros VoC puede ser impulsada por cualquiera de los siguientes factores: por selección aleatoria (efectos fundadores), aptitud a nivel de la población (favoreciendo la transmisión) o escape viral bajo la presión inmune del huésped (deriva antigénica) o desarrollo de un resistencia bajo la terapia antiviral futura. Cualquiera sea la causa, como consecuencia, cualquier VoC próxima puede desencadenar futuras epidemias de COVID-19 “.

Sin embargo, los investigadores señalan que la secuenciación genómica del ARN viral de los pulmones infectados de hámsteres no mostró una mayor evolución de la secuencia en el gen de la espiga 4 días después de la infección.

Además, no se observó evolución convergente para mayor virulencia o cambio significativo en el fenotipo en ambas variantes.

Con base en los hallazgos, los investigadores sugieren que los hámsteres podrían ser un modelo preclínico duradero para replicar la experiencia humana cuando se infectan con las variantes B.1.1.7 y B.1.351.

*Noticia importante

bioRxiv publica informes científicos preliminares que no son revisados ​​por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica / comportamiento relacionado con la salud o tratarse como información establecida.

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