Wirus SARS CoV-2 – testy potwierdzające odporność

Istnieje 5 typów klas przeciwciał (IgG/IgM/lgA/IgD/lgE). Wirus SARS CoV-2 może stymulować przeciwciała klasy  IgG, IgM oraz IgA. Są to przeciwciała skierowane przeciwko białkom S (spike - kolec) i N (nucleocapsid - nukleokapsyd) wirusa (Ryc.1).

Ryc.1. Schemat budowy wirusa SARS CoV-2 na podstawie [1]  

Białko S występuje na otoczce wirusa. Jest homotrimeryczną glikoproteiną zawierającą podjednostkę S1 i S2 w każdym monomerze kolca (Ryc.2). Jest odpowiedzialne za wiązanie z receptorami komórkowymi gospodarza. Związanie S1 z receptorem ACE2 (angiotensin-converting enzyme 2 - enzym konwertujący angiotensynę 2) jest kluczowym etapem infekcji (Ryc.3). Uczestniczy w nim region kolca S1 zwany RBD (receptor binding domain - domena wiążąca receptor). Z kolei za bezpośrednie oddziaływanie z ACE2 odpowiada krótki segment regionu RBD zwany motywem wiążącym receptor RBM (receptor binding motif) (Ryc.2) [2,3]. Interakcja między RBD i ACE2 prowadzi do zmiany konformacyjnej podjednostki S2 co pociąga za sobą fuzję wirusa z błoną komórkową gospodarza [1,4]. Po procesie fuzji błon komórkowych wirus wnika do komórki ludzkiej i replikuje się.

Ryc.2. Schemat białka S wirusa SARS CoV-2  

Przeciwciała przeciwko białkom S mogą celować w różne epitopy. Te, które celują w domenę RBD, nazywamy przeciwciałami RBD. Z kolei część przeciwciał RBD skierowanych przeciwko szczególnemu regionowi RBD posiada funkcję neutralizującą. Nazywamy je przeciwciałami neutralizującym NAb (Neutralizing Antibody) (Ryc.3).

Ryc.3. Schemat działania przeciwciał RBD (neutralizujących i nieneutralizujących)

Również niektóre przeciwciała skierowane do podjednostki S1 (ale nie do regionu RBD) mogą być przeciwciałami z funkcją neutralizującą. Jednakże uważa się, że siła i zdolność do hamowania prowokowanego wirusa są niskie. Przeciwciało neutralizujące o dużej sile działania to przeciwciało skierowane przeciwko określonemu/szczególnemu regionowi RBD, które można wykryć za pomocą testu na obecność przeciwciał RBD (Ryc.3). Przeciwciała neutralizujące stanowią ważny składnik układu odpornościowego w walce z infekcjami wirusowymi. Odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu ochronnej odporności

W takim razie może rodzić się pytanie: Jakie są zastosowania przeciwciał RBD i testu przeciwciał neutralizujących w kontekście szczepionki COVID-19?  

• Szczepionki zawierają zwykle cały region RBD w celu wywołania odporności. W ten sposób po szczepieniu powstaną przeciwciała RBD. Są to ochronne przeciwciała wytwarzane przez organizm ludzki po zaszczepieniu szczepionką 2019-nCoV lub zakażeniu 2019-nCoV.  Dlatego przeciwciała RBD mogą być bezpośrednim sposobem oceny, czy szczepionka działa prawidłowo. Test ten ma pomóc w ocenie adaptacyjnej humoralnej odpowiedzi immunologicznej na białko RBD 2019-nCoV (Ryc.3) [5,6].  
• Przeciwciała neutralizujące dostarczają najlepszego dowodu na wytworzenie odporności ochronnej. NAb bezpośrednio blokuje wiązanie między wirusem a komórkami ludzkimi, tak że wirus nie może dostać się do komórek ludzkich, tracąc zakaźność (Ryc.3). Celem szczepień jest wytworzenie długotrwałej odporności ochronnej. Dlatego, jeśli chcesz konkretnie ocenić odporność ochronną, można zastosować test przeciwciał neutralizujących (Ryc.3) [5,6].  

Bibliografia

[1]       Min L, Sun Q. Antibodies and Vaccines Target RBD of SARS-CoV-2. Front Mol Biosci 2021;8. https://doi.org/10.3389/fmolb.2021.671633.

[2]       Lan J, Ge J, Yu J, Shan S, Zhou H, Fan S, et al. Structure of the SARS-CoV-2 spike receptor-binding domain bound to the ACE2 receptor. Nature 2020;581:215–20. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2180-5.

[3]       Niu L, Wittrock KN, Clabaugh GC, Srivastava V, Cho MW. A Structural Landscape of Neutralizing Antibodies Against SARS-CoV-2 Receptor Binding Domain. Front Immunol 2021;12. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.647934.

[4]       Whittaker GR, Daniel S, Millet JK. Coronavirus entry: how we arrived at SARS-CoV-2. Curr Opin Virol 2021;47:113–20. https://doi.org/10.1016/j.coviro.2021.02.006.

[5]       Guangzhou Wondfo Biotech Co., Ltd. Different between neutralizing and RBD n.d.

[6]       Guangzhou Wondfo Biotech Co., Ltd. 2019-nCoV RBD Antibody Rapid Test n.d.