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Die Russin war fast ein Jahr lang an COVID-19 erkrankt. Das Virus mutierte 40 Mal, tötete sie aber nicht
Die Russin war fast ein Jahr lang an COVID-19 erkrankt. Das Virus mutierte 40 Mal, tötete sie aber nicht
Anonim

Russische Wissenschaftler des Skolkovo Institute of Science and Technology und anderer wissenschaftlicher Organisationen haben vorläufige Ergebnisse der Studie veröffentlicht, die im Detail einen rekordverdächtigen Fall einer Coronavirus-Infektion aufdecken. "Lenta.ru" spricht über COVID-19, das 318 Tage dauerte, sowie über die Ursachen und möglichen Folgen der abnormalen Krankheit.

Infektion gegen Immunität

SARS-CoV-2 ist in der Tat ein Beweis für einen evolutionären Prozess: Der Erreger akkumuliert Mutationen, die die Wahrscheinlichkeit einer Übertragung des Virus von Mensch zu Mensch erhöhen und zur sogenannten Umgehung der Immunantwort beitragen. Dies wird sowohl in der menschlichen Bevölkerung als auch im Körper einzelner Patienten beobachtet, die an anhaltendem COVID-19 leiden, insbesondere solche mit geschwächtem Immunsystem, die monoklonale Antikörper oder Plasma von Personen erhalten haben, die sich bereits vom Coronavirus erholt haben. Mutationen erleichtern den Eintritt des Virus in die Wirtszelle oder beeinflussen die Bindungsstellen neutralisierender Antikörper.

Foto: Pressedienst des Moskauer Rathauses / RIA Novosti

Mutantenstämme können nicht nur der humoralen Immunantwort entkommen, sondern auch einer zellulären Antwort widerstehen. Die zelluläre Immunantwort beinhaltet die Antigenpräsentation, wenn spezielle Zellen, die als Antigen-präsentierende Zellen bezeichnet werden, Fragmente von Fremdmolekülen (Antigenen) auf ihrer Oberfläche freilegen, damit sich T-Lymphozyten mit ihnen „vertraut machen“können, die dann beginnen, Antigenträger wie virale Partikel anzugreifen. Die Hauptrolle in diesem Prozess spielt das humane Leukozyten-Antigen (HLA) oder der Major Histocompatibility Complex (MHC), der an das Antigen bindet und einen von den T-Lymphozyten-Rezeptoren erkannten Komplex bildet.

In der Bevölkerung erwirbt SARS-CoV-2 Veränderungen, die die Bindung viraler Antigene an HLA-Moleküle reduzieren, was die Antigenerkennung durch die entsprechenden zytotoxischen T-Lymphozyten schwächt. Gleichzeitig gibt es eine große Vielfalt an unterschiedlichen HLAs, die es dem Coronavirus erschwert, sich der T-Zell-Immunität zu entziehen. Bei Langzeit-COVID-19 bei einem einzelnen Patienten kann das Coronavirus jedoch Mutationen erwerben, die es weniger anfällig für die T-Zell-Immunität dieses Patienten machen.

Außergewöhnlicher Fall

Patient C war ein Non-Hodgkin-B-Zell-Lymphom im Stadium 4 und wurde im April 2020 positiv auf Coronavirus getestet. Sie hatte engen Kontakt zu Patient A, der später an einer durch COVID-19 verursachten Lungenentzündung starb. Fast ein Jahr später – im März 2021 – ging der erste negative Test ein. Während dieser Zeit litt die Frau an mehreren schweren Symptomen, darunter Fieber und Lungenentzündung. Vom 30. April 2020 bis 16. Februar 2021 unterzog sich Patient C mehreren Chemotherapie-Sitzungen mit unterschiedlichen Schemata, darunter Rituximab auf Basis monoklonaler Antikörper. Am 28.12.2020 wurde eine autologe hämatopoetische Stammzelltransplantation (Auto-HSCT) durchgeführt. Im Januar 2021, gegen Ende des Studienzeitraums, erhielt der Patient drei Plasmadosen von COVID-19-erholten Patienten.

Forscher isolierten das Lebendvirus aus Abstrichproben, die am 20. August 2020 und 19. Februar 2021 erhalten wurden. Wissenschaftler verfolgten die Entwicklung von SARS-CoV-2 im Körper des Patienten mit genomweiter Sequenzierung und phylogenetischer Analyse, die bestätigten, dass die Frau litt an ein und derselben Infektion. Wissenschaftler haben bestätigt, dass die Frau das Virus nicht auf andere übertragen hat.

Entwicklung des Coronavirus in einem Patienten

Im Laufe des Jahres durchlief das Virus 40 Mutationen, was viel schneller ist (15, 3 bis 10 minus die vierte Potenz pro Jahr) als in der Bevölkerung. SARS-CoV-2 hat sich an den Körper einer Person angepasst und verbessert seine Fähigkeit zu überleben und sich schneller zu vermehren. Mehrere Mutationen beeinflussten das S-Protein und ähnelten denen, die bei anderen Patienten beobachtet wurden. Fast alle akkumulierten Veränderungen wurden in den Proben vor der Transfusion von Spenderplasma von Patienten gefunden, die an COVID-19 erkrankt waren, was die Möglichkeit eines Einflusses der Transfusion auf die Entwicklung des Coronavirus ablehnt. Die angesammelten Mutationen wurden über das virale Genom verteilt und betrafen 18 der 26 Gene des Coronavirus.

Evolutions-Hotspot

Forscher haben einen Überschuss an nicht-synonymen Mutationen gefunden, dh Mutationen, die eine Aminosäure des kodierten Proteins in eine andere ändern. Acht Mutationen (41 Prozent bei den nicht-synonymen) traten im S-Protein-Gen auf, das 13 Prozent des viralen Genoms lang ist, und zwei (9 Prozent) betrafen das virale Hüllgen, das 0,8 Prozent des Genoms ausmacht. Viele der beobachteten Aminosäuresubstitutionen deuteten auf eine positive Selektion in der allgemeinen Bevölkerung hin, und von einigen von ihnen ist bereits bekannt, dass sie am Antikörper-Entweichen beteiligt sind. Die Evolution des Virus führte jedoch nicht zu einer merklichen Abnahme der Empfindlichkeit gegenüber neutralisierenden Antikörpern.

Früher glaubte man, dass Mutationen im S-Protein als Reaktion auf die Wirkung neutralisierender Antikörper fixiert wurden, jedoch hatte Patientin C keine Antikörper produzierenden B-Lymphozyten und sie hatte fast keine IgG-Antikörper. Darüber hinaus traten viele Mutationen in Proteinen auf, die sich nicht auf der Oberfläche der Virushülle befinden, was damit zu erklären ist, dass der Patient noch über eine ausgeprägte T-Zell-Immunität verfügte, die in der Lage ist, alle im Virusgenom kodierten Proteine ​​zu erkennen. Somit hat SARS-CoV-2 einen Schutz erworben, der es dem Virus ermöglicht, nur dem Teil des Immunsystems zu widerstehen, der im Patienten erhalten ist.

Foto: Pressedienst von AFK Sistema / RIA Novosti

Die Wissenschaftler bestätigten, dass die vom Virus angesammelten Mutationen es ihm ermöglichten, die Präsentation von Antigenen durch Allele des Haupthistokompatibilitätskomplexes des Patienten absichtlich zu umgehen, wodurch die T-Zell-Immunantwort wirkungslos wurde. Viele Mutationen veränderten die Aminosäurezusammensetzung von Antigenen und beeinträchtigten oder verhinderten ihre Präsentation durch HLA. Diese Ergebnisse stimmen mit der Hypothese überein, dass immungeschwächte Patienten einen Hotspot der viralen Anpassung darstellen, der „Sprung“in der normalerweise gleichförmigen Entwicklung von SARS-CoV-2 verursacht. Wie die Autoren in dem Artikel schreiben, könnte ein solcher Sprung beispielsweise mit dem Aufkommen der Variante B.1.1.7 („alpha“) erfolgen, die Anfang 2021 weltweite Dominanz erreichte.

Ähnlich wie bei der Antikörperevasion könnten Mutationen, die sich der T-Zell-Immunität entziehen, die das Coronavirus von einem einzigen Wirt erworben hat, zu neuen epidemiologisch wichtigen Varianten führen, wenn sie sich auf die Allgemeinbevölkerung ausbreiten. Die Forscher sagen voraus, dass die bei Patient C beobachteten genetischen Veränderungen bei einer Weitergabe der verbesserten Variante die Immunität gegen SARS-CoV-2 in der Allgemeinbevölkerung deutlich beeinträchtigen würden.

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