Dans une récente étude publiée dans le bioRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs ont exploré l’impact d’une mutation de perte de fonction dans les variantes d’Omicron du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) sur l’expression de la protéine de pointe.
Étude: La mutation de perte de fonction dans les variantes d’Omicron réduit l’expression de la protéine de pointe et atténue l’infection par le SRAS-CoV-2. Crédit d’image : JuanGaertner/Shutterstock.com
*Avis important: bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
Sommaire
Arrière-plan
Plusieurs variantes préoccupantes du SRAS-CoV-2 (COV) avec diverses mutations des protéines de pointe sont apparues depuis le début de la pandémie de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19).
La protéine de pointe (S) sur les virions comprend trois sous-unités, appelées trimères. Ces sous-unités sont appelées S1 et S2. Les études d’Omicron se sont principalement concentrées sur le domaine de liaison au récepteur (RBD) et son effet sur l’immunité induite par l’infection ou le vaccin en raison des nombreuses mutations présentes dans la protéine de pointe.
Les mutations à proximité du site de clivage S1/S2 et du site de clivage de la furine (FCS) sont connues pour contribuer à l’évolution du SRAS-CoV-2, mais leur impact sur Omicron n’a pas fait l’objet de recherches approfondies.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont évalué comment l’extrémité C-terminale du SRAS-CoV-2 Omicron des mutations de la sous-unité S1 (CTS1) a un impact sur la pathogenèse et l’infection du SRAS-CoV-2.
Un mutant SARS-CoV-2 avec les mutations N679K, P681H et H655Y a été créé dans le squelette WA1 (YKH). Le traitement des pointes dans des virions purifiés provenant d’une infection de type sauvage (WT) et YKH a été évalué. L’équipe a émis l’hypothèse que le N679K pourrait affecter l’infection par le SRAS-CoV-2.
Un mutant du SRAS-CoV-2 avec seulement une mutation N679K dans le squelette WA1 a été créé pour évaluer cela. L’étude consistait à infecter des hamsters syriens dorés âgés de trois à quatre semaines avec N679K et à noter la perte de poids et la progression de la maladie pendant sept jours.
L’équipe a déterminé la cause de la perte de fonction observée chez le mutant N679K. Les effets de N679K sur le traitement des pointes protéolytiques ont été évalués, compte tenu de son emplacement à côté du FCS. Le traitement des pointes a été examiné en buvant des virions purifiés à partir de N679K, WT et de la variante BA.1 d’Omicron.
Résultats
Le mutant YKH a produit des plaques plus petites que la souche WT. Le mutant YKH n’a affiché aucune réduction des titres de stock ou de la cinétique de réplication dans les cellules Vero E6 par rapport à la souche SARS-CoV-2 WT.
Les titres de point final associés à YKH étaient plus élevés à 48 heures après l’infection (hpi) dans les cellules Calu-3 2B4 par rapport à WT, bien que la réplication ait diminué à 24 hpi. L’étude a indiqué que les trois mutations pourraient influencer la dynamique d’infection de la variante Omicron, offrant potentiellement certains avantages.
La protéine de pointe YKH a subi plus de traitement que la protéine de pointe WT, similaire à Omicron et Delta. À 24 hpi, le pic YKH avait un rapport de clivage S1/S2 sur un rapport de pointe sur toute la longueur d’environ 2,4:1, tandis que le WT avait des niveaux similaires de produit S1/S2 sur toute la longueur.
Le mutant YKH, qui contient les mutations H655Y, N679K et P681H, a conduit à des rendements viraux plus élevés dans les cellules respiratoires humaines et a joué un rôle dans l’amélioration du traitement des pointes d’Omicron.
Les tailles de plaque N679K étaient plus petites à deux et trois jours après l’infection (dpi) par rapport à WT, et les titres de stock étaient légèrement inférieurs selon la caractérisation initiale. Les variations observées dans la taille de la plaque et les titres de stock correspondent aux résultats antérieurs sur la plupart des souches d’Omicron.
Le mutant N679K a montré une réplication réduite dans les cellules Calu-3 2B4 et Vero E6 à 24 hpi, contrairement aux différences minimes observées dans la cinétique de réplication YKH. L’étude a révélé que le titre viral N679K récupéré de 48 hpi; la mutation semble être une perte de fonction pour la réplication dans les deux lignées cellulaires.
Les hamsters infectés par N679K ont montré moins de perte de poids corporel par rapport aux hamsters infectés par WT. L’étude a révélé que malgré une perte de poids significative, les titres viraux N679K détectés dans les échantillons de poumon étaient similaires à ceux du type sauvage à deux et quatre jours dpi.
À deux jours par pouce, le virus mutant N679K a montré des titres viraux similaires au virus de type sauvage dans les lavages nasaux. Cependant, à quatre jours par pouce, le virus mutant présentait une réplication réduite par rapport au virus de type sauvage.
L’étude suggère que la mutation N679K inclut un phénotype de perte de fonction à la fois in vitro et in vivo. Les chercheurs émettent l’hypothèse que l’effet des mutations P681H et H655Y pourrait atténuer cette perte de fonction.
N679K présentait un rapport S/N inférieur de 66 % à celui de WT, indiquant une baisse plus importante de la protéine de pointe par rapport à la diminution des virions purifiés. L’étude a révélé que le rapport S / N d’Omicron diminuait de la même manière, ce qui suggère que le phénotype reste cohérent malgré toutes les mutations d’Omicron. La mutation N679K conduit à des niveaux inférieurs de la protéine de pointe Omicron que le WT.
Conclusion
Les résultats de l’étude ont montré que la mutation Omicron N679K entraîne une perte de fonction constante dans les sous-variantes. La mutation N679K réduit la force du virus in vitro et in vivo en améliorant la dégradation des pointes.
Les effets amplificateurs d’autres mutations d’Omicron, telles que H655Y et P681H sur le traitement des pointes et l’infection, peuvent compenser l’effet d’affaiblissement de la mutation N679K.
L’expression réduite de la protéine de pointe causée par le N679K pourrait avoir un impact sur l’immunité résultant des vaccins et de l’infection. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour clarifier l’impact significatif des mutations Omicron CTS1 sur l’infection par le SRAS-CoV-2.
*Avis important: bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
