Monitorare l'evoluzione delle varianti di COVID-19

Con la pandemia di COVID-19 che continua, è importante seguire come il virus SARS-CoV-2 sta cambiando, specialmente la sua Proteina Spike. La proteina spike è cruciale perché aiuta il virus a entrare nelle cellule umane ed è anche un obiettivo per i Vaccini e gli anticorpi. Alla fine dell'estate 2023, è emersa una nuova Variante chiamata BA.2.86, che aveva più di 30 cambiamenti nella sua proteina spike rispetto alla variante dominante precedente XBB.1.51. Fortunatamente, anche con questi cambiamenti, BA.2.86 non sembrava schivare le difese immunitarie sviluppate da infezioni o vaccinazioni precedenti.

Tuttavia, nuove varianti derivate da BA.2.86 hanno sollevato preoccupazioni. Una di queste, nota come JN.1, è emersa alla fine del 2023 e ha solo un cambiamento notevole nella proteina spike, chiamato L455S. Questo singolo cambiamento ha permesso a JN.1 di diffondersi rapidamente in tutto il mondo dalla fine del 2023 fino a maggio 2024. Anche se JN.1 ha una minore capacità di attaccarsi a una proteina umana chiave (ACE2), è diventato più abile nel evitare la risposta immunitaria e nel diffondersi tra le persone.

Dopo JN.1, sono state identificate diverse altre varianti con cambiamenti in posizioni importanti nella proteina spike. Queste includono le varianti FLip con cambiamenti L455F e F456L, e più recentemente le varianti SLip e FLiRT. L'ultima variante, KP.2, ha cambiamenti aggiuntivi ma condivide origini con JN.1. Attualmente, la presenza di JN.1 sta diminuendo mentre KP.2 e altre varianti derivate stanno prendendo piede.

#Comprendere le relazioni tra varianti

La ricerca si è concentrata su quanto bene queste nuove varianti vengano neutralizzate dagli anticorpi generati da vaccinazioni e infezioni precedenti. Ad esempio, i ricercatori hanno esaminato come i sieri di diversi gruppi di persone potessero neutralizzare queste varianti, in particolare SLip, FLiRT e KP.2. Questi gruppi includevano persone vaccinate con vari vaccini mRNA e chi si era ristabilito dal COVID-19 durante l'ondata BA.2.86/JN.1.

Nei test che confrontavano l'infettività di queste varianti in cellule di laboratorio, JN.1 e le sue varianti derivate hanno mostrato una ridotta capacità di entrare nelle cellule polmonari umane rispetto alle varianti precedenti. Questa ridotta infettività in determinati tipi di cellule suggerisce che anche mentre varianti come JN.1 si evolvevano, potrebbero perdere parte della capacità di infettare in modo efficiente.

#Esaminare la Neutralizzazione con la vaccinazione

In un'altra parte dello studio, i ricercatori hanno misurato quanto bene le varianti potessero sfuggire alla neutralizzazione da parte degli anticorpi in individui vaccinati. Coloro che avevano ricevuto vaccini contro il COVID-19 mostravano diversi gradi di protezione contro le diverse varianti. Ad esempio, la variante JN.1 poteva essere neutralizzata, ma non bene come le varianti precedenti come D614G, portando a preoccupazioni sulla sua potenziale capacità di eludere l'immunità indotta da vaccino.

I risultati hanno rivelato che le varianti più nuove SLip, FLiRT e KP.2 erano ancora più difficili da contrastare per i sistemi immunitari delle persone vaccinate. I tassi di neutralizzazione erano significativamente più bassi per queste varianti rispetto a quanto osservato con D614G. In particolare, FLiRT e KP.2 hanno mostrato il maggior calo nei livelli di neutralizzazione rispetto a JN.1.

I ricercatori hanno anche esaminato quanto bene i sieri di criceti vaccinati con la variante XBB.1.5 potessero neutralizzare le varianti derivate da JN.1. I risultati hanno indicato che, mentre la risposta immunitaria era forte, variava con ogni variante. Questo ha fornito indicazioni sull'efficacia del vaccino XBB.1.5 contro questi nuovi ceppi.

#Resistenza contro l'immunità naturale

I ricercatori volevano anche vedere come queste varianti potessero resistere agli anticorpi formati da infezioni naturali. Hanno studiato sieri di individui risultati positivi durante l'ondata di BA.2.86 e JN.1. I risultati hanno illustrato che anche se JN.1 poteva essere neutralizzato da questi anticorpi, varianti come SLip, FLiRT e KP.2 erano più resistenti.

Un aspetto significativo dello studio si è concentrato su un tipo specifico di anticorpo, noto come mAb S309 di classe III. Questo anticorpo non era efficace contro SLip e FLiRT, mostrando come queste varianti si siano evolute per resistere ad alcune forme di attacco immunitario.

#Impatti sul comportamento della spike

Una parte importante della ricerca ha incluso l'analisi di come le proteine spike delle diverse varianti si comportassero in termini di fusione cellulare, espressione superficiale e processamento. Queste caratteristiche sono fondamentali per la capacità del virus di infettare. È stato riscontrato che le nuove varianti avevano capacità ridotte in queste aree rispetto alle varianti precedenti come D614G.

Lo studio ha chiarito che, mentre varianti come SLip e FLiRT possono aiutare il virus a eludere la neutralizzazione da parte degli anticorpi, potrebbero perdere parte della capacità di infettare le cellule in modo efficace. Questo evidenzia una relazione complessa in cui alcune mutazioni che consentono la fuga immunitaria potrebbero ostacolare altre funzioni critiche per l'infettività complessiva del virus.

#Approfondimenti dai modelli strutturali

Per ottenere una comprensione più profonda di come mutazioni specifiche influenzino la proteina spike, i ricercatori hanno utilizzato modelli strutturali. Questo modellamento ha suggerito che alcune mutazioni potrebbero migliorare il legame alla proteina ACE2 mentre altre potrebbero ridurre questa capacità.

I risultati hanno indicato che, mentre alcune mutazioni potrebbero migliorare l'evasione immunitaria cambiando la struttura della spike, potrebbero anche essere dannose per quanto bene il virus si lega alle cellule. In generale, i compromessi tra l'evasione del sistema immunitario e il mantenimento della capacità di infezione nelle cellule umane sono cruciali per comprendere come sta cambiando il SARS-CoV-2.

#Conclusione: Tenere traccia

Anche se la pandemia di COVID-19 è stata dichiarata finita, il SARS-CoV-2 continua a cambiare e adattarsi. Lo studio sottolinea l'importanza di monitorare continuamente le varianti emergenti, specialmente mentre più persone sono state vaccinate o infettate, portando a una varietà di risposte immunitarie.

I dati suggeriscono che le varianti più nuove hanno cambiato proprietà che influenzano sia l'evasione immunitaria che la loro biologia. I futuri vaccini dovrebbero considerare queste varianti per migliorare la protezione. L'evoluzione continua di queste varianti illustra la necessità di un monitoraggio attento e di un approccio strategico agli sforzi di vaccinazione mentre il panorama della pandemia continua a spostarsi.

#Limitazioni dello studio

Ci sono alcune limitazioni in questo studio che vale la pena notare. Gli esperimenti hanno utilizzato un virus modello piuttosto che ceppi infettivi reali di SARS-CoV-2, il che significa che i risultati potrebbero non riflettere perfettamente scenari reali. Inoltre, il numero di campioni studiati, in particolare tra gli individui che si sono ripresi dall'ondata BA.2.86/JN.1, era relativamente ridotto. La modellazione di omologia, sebbene utile, potrebbe non catturare tutti i dettagli strutturali. Nonostante queste limitazioni, i risultati offrono importanti spunti sul comportamento del SARS-CoV-2 e aiuteranno nelle future strategie vaccinali.