Kutatásuk célja annak megvizsgálása volt, hogy egy a patkósdenevérek között keringő SARS-szerű vírus, az SHC014-CoV, képes-e megfertőzni az embereket. Ehhez létrehoztak egy kiméra vírust, az SHC014-MA15 vírust, egy egéradaptált SARS-CoV vírus molekuláris vázának és az SHC014 vírus fertőzéshez szükséges tüske fehérjéjének a kombinálásával. A SARS-hoz hasonlóan az SHC014-MA15 is a sejtbe való bejutáshoz egy működőképes ACE2 molekulát igényel, és képes használni az ACE2 humán, cibetmacska és denevér ortológjait.
A kutatók először azt tesztelték, hogy az SHC014 tüske képes-e fertőzést létrehozni a humán légutakban. A humán légúti epitelsejtek szenzitivitását egy Calu-3 2B4 sejtvonal megfertőzésével vizsgálták, melynek során nagymértékű SHC014-MA15 replikációt találtak. Ezután primer humán légúti epiteliális (HAE) sejtkultúrákat fertőztek meg a vírussal, ami után szintén jelentős vírusreplikációt figyeltek meg. Ezen adatok megerősítik, hogy az SHC014 tüskével rendelkező vírusok képesek a humán légúti sejteket megfertőzni, ami felhívja a figyelmet az SHC014-CoV esetleges fajok közötti transzmissziójára.
Hogy megvizsgálják in vivo az SHC014 tüskének a fertőzés létrejöttében való szerepét, 10 hetes BALB/c egereket fertőztek meg a kiméra SHC014-MA15, valamint a járványt okozó SARS-MA15 vírussal. Míg a SARS-MA15 vírussal fertőzött egyedek gyors testsúlycsökkenést tapasztaltak és négy nappal az infekciót követően meghaltak, addig az SHC014-MA15 fertőzés bár jelentős (10%-os) testsúlycsökkenéssel járt, de nem volt halálos az egerekben. A vírusreplikáció vizsgálatánál azt találták, hogy közel azonos volt a vírus titer az SHC014-MA15-tel fertőzött egerek tüdejében, mint a járványt okozó SARS-MA15-tel fertőzötteknél.
Ezután fogékonyabb korú (12 hónapos) állatoknál vizsgálták az infekciót. A SARS-MA15 fertőzött állatok gyors testsúlycsökkenést mutattak és belehaltak az infekcióba, míg az SHC014-MA15 fertőzés ugyan nagymértékű és tartós testsúlycsökkenéssel járt, de minimális volt a letalitása.
Tesztelték továbbá, hogy az SHC014-MA15 képes-e esetleg egyéb alternatív receptoron keresztül fertőzni. Ehhez Ace2 -/- egereket fertőztek meg a vírussal, azonban ezek az egerek nem szenvedtek súlycsökkenést az infekciót követően.
Vizsgálták ezen felül a SARS-CoV elleni monoklonális antitestek hatékonyságát az SHC014-MA15 infekcióval szemben. Négy, a SARS-CoV tüskéje elleni, neutralizáló humán monoklonális antitest vírus replikációra gyakorolt hatását tesztelték, és azt találták, hogy míg a vadtípusú SARS-CoV-t már relatíve alacsony antitest koncentráció erőteljesen neutralizálta, addig ez a hatás az SHC014-MA15 esetén elmaradt vagy csak magas koncentráció mellett volt megfigyelhető.
A már létező vakcinák SHC014-MA15 vírussal szembeni hatásosságát vizsgálva azt figyelték meg, hogy a duplán inaktivált teljes SARS-CoV (DIV) vakcina nem nyújt védelmet az SHC014-gyel szemben, sőt lehetséges, hogy betegség kialakulásához vezet az idősebb állatokban. Ezzel szemben az élő, attenuált SHC014-MA15 vakcina potenciális keresztvédelmet nyújtott a SARS-CoV-val szemben, de az ehhez szükséges magas dózis káros lehet, így ez kizárja az attenuált vakcina használatát.
Eredményeik alapján azok a beta-koronavírusok 2b csoportjába tartozó vírusok, amelyek vad típusú molekuláris vázzal rendelkeznek és kódolják az SHC014 tüske fehérjéjét, hatékonyan képesek in vitro replikálódni a primer humán légúti sejtkultúrákban, elérve bennük a járványt okozó SARS-CoV törzzsel egyenértékű vírustitert.
Ahhoz, hogy pontosabb információkat kapjunk az állatok között terjedő koronavírusok emberekre vonatkozó patogén hatásáról, fontos, hogy további vizsgálatokat végezzenek nem humán főemlősökön. Azonban figyelembe kell venni, hogy miközben ezekkel a kutatásokkal próbálnak felkészülni egy potenciális járványra és így enyhíteni azt, fennáll annak a kockázata, hogy egy veszélyesebb patogént hozzanak létre.
Dr. Behon Anett, PhD-hallgató
A cikket a Semmelweis Egyetem Kommunikációs Igazgatósága tette közzé.
