Temuan ini dapat mengarah pada pengembangan vaksin dan terapi antibodi yang lebih efektif COVID-19 variabel.

Sebuah tim ilmuwan internasional telah mengidentifikasi antibodi yang menetralkan omicron dan lainnya SARS-CoV-2 variabel. Antibodi ini menargetkan daerah protein kerangka virus yang pada dasarnya tetap tidak berubah saat virus bermutasi.

Dengan mengidentifikasi target antibodi “penetralisir luas” ini pada protein lonjakan, dimungkinkan untuk merancang vaksin dan terapi antibodi yang akan efektif tidak hanya terhadap varian omicron tetapi juga terhadap varian lain yang mungkin muncul di masa depan, David Wessler kata, Penyelidik di Institut Medis Howard Hughes dan profesor biokimia di Universitas Washington Sekolah Tinggi Kedokteran Seattle. “Temuan ini memberi tahu kita bahwa dengan berfokus pada antibodi yang menargetkan situs yang sangat terkonservasi pada protein lonjakan, ada cara untuk mengatasi evolusi virus yang sedang berlangsung,” kata Weissler.

Veesler memimpin proyek penelitian dengan Davide Corti dari Humabs Biomed SA, Vir Biotechnology, di Swiss. Hasil penelitian dipublikasikan pada 23 Desember di jurnal sifat pemarah. Penulis utama studi ini adalah Elisabetta Cameroni, Christian Saliba (HOPAS), John E. Bowen (Biokimiawan di University of Washington), dan Laura Rosen (Verre).

Varian omicron mengandung 37 mutasi pada protein spike, yang digunakannya untuk menempel dan menyerang sel. Ini adalah jumlah mutasi yang luar biasa besar. Perubahan ini dianggap sebagian menjelaskan mengapa varian ini dapat menyebar begitu cepat, menginfeksi orang yang divaksinasi dan menginfeksi ulang mereka yang sebelumnya terinfeksi.

“Pertanyaan utama yang kami coba jawab adalah: Bagaimana kelompok mutasi pada protein berduri varian omicron ini memengaruhi kemampuannya untuk mengikat sel dan menghindari respons antibodi sistem kekebalan,” kata Wessler.

Wessler dan rekan berspekulasi bahwa sejumlah besar mutasi omicron mungkin telah terakumulasi selama infeksi jangka panjang pada seseorang dengan sistem kekebalan yang lemah atau karena virus melompat dari manusia ke spesies hewan dan kembali lagi.

Untuk menilai efek dari mutasi ini, para peneliti merekayasa virus non-replikasi yang dinonaktifkan yang disebut pseudovirus, untuk menghasilkan protein lonjakan di permukaannya, seperti yang dilakukan virus corona. Mereka kemudian menciptakan pseudovirus yang mengandung protein kerangka dengan mutasi omicron dan yang ada dalam varian pertama yang diidentifikasi dalam epidemi.

Para peneliti pertama-tama melihat untuk melihat seberapa baik versi berbeda dari protein lonjakan dapat mengikat protein pada permukaan sel, yang digunakan virus untuk menempel dan memasuki sel. Protein ini disebut reseptor angiotensin converting enzyme-2 (ACE2).

Mereka menemukan bahwa protein lonjakan pengganti Omicron mampu mengikat 2,4 kali lebih baik daripada protein lonjakan yang ditemukan pada virus yang diisolasi pada awal epidemi. “Ini bukan peningkatan yang signifikan, tetapi dalam wabah SARS 2002-2003, mutasi pada protein runcing yang meningkatkan afinitas dikaitkan dengan penularan dan infeksi yang lebih tinggi,” catat Wessler. Mereka juga menemukan bahwa transkrip omicron mampu secara efisien mengikat reseptor ACE2 tikus, menunjukkan bahwa omicron mungkin dapat “tenis meja” antara manusia dan mamalia lainnya.

Para peneliti kemudian melihat seberapa baik antibodi melindungi terhadap isolat virus sebelumnya dari varian omicron. Mereka melakukan ini dengan menggunakan antibodi dari pasien yang sebelumnya memiliki versi virus sebelumnya, telah divaksinasi terhadap jenis virus sebelumnya, atau telah terinfeksi dan kemudian divaksinasi.

Mereka menemukan bahwa antibodi dari orang yang terinfeksi dengan jenis sebelumnya dan dari mereka yang menerima salah satu dari enam vaksin yang paling banyak digunakan saat ini telah mengurangi kemampuan untuk mencegah infeksi.

Antibodi dari orang yang sebelumnya terinfeksi yang menerima Sputnik V atau Sinopharm ditambah dosis tunggal Johnson & Johnson memiliki sedikit atau tidak ada kemampuan untuk mencegah — atau “menetralisir” — masuknya varian omicron ke dalam sel. Antibodi dari subjek yang menerima dua dosis vaksin Moderna, Pfizer/BioNTech, dan AstraZeneca mempertahankan beberapa aktivitas penetral, meskipun berkurang 20 hingga 40 kali lipat, jauh lebih banyak daripada variabel lainnya.

Antibodi dari orang yang terinfeksi, sembuh, dan kemudian mengambil dua dosis vaksin, juga mengurangi aktivitas mereka, tetapi penurunannya kurang, sekitar lima kali lipat, yang jelas menunjukkan bahwa vaksinasi setelah infeksi bermanfaat.

Antibodi dari subjek, dalam hal ini sekelompok pasien dialisis, yang menerima dosis booster dengan dosis ketiga vaksin mRNA yang diproduksi oleh Moderna dan Pfizer/BioNTech, menunjukkan penurunan aktivitas penetralan 4 kali lipat. “Ini menunjukkan bahwa dosis ketiga sangat membantu melawan omicron,” kata Weissler.

Semua terapi antibodi kecuali satu yang saat ini diizinkan atau disetujui untuk digunakan pada pasien yang terpajan virus tidak memiliki atau secara signifikan mengurangi aktivitas omicron in vitro. Studi tersebut menemukan bahwa pengecualian adalah antibodi yang disebut sotrofimab, yang memiliki aktivitas netralisasi dua hingga tiga kali lipat.

Tetapi ketika mereka menguji kelompok antibodi yang lebih besar yang dibuat terhadap versi virus sebelumnya, para peneliti mengidentifikasi empat kelas antibodi yang mempertahankan kemampuan mereka untuk menetralkan omicron. Anggota dari masing-masing kelas ini menargetkan satu dari empat wilayah spesifik protein lonjakan yang ditemukan tidak hanya pada varian SARS-CoV-2 tetapi juga dalam kelompok virus corona terkait, yang disebut SARPs. Situs-situs ini dapat bertahan pada protein karena mereka melakukan fungsi penting yang akan hilang dari protein jika bermutasi. Area ini disebut “diselamatkan”.

Temuan bahwa antibodi mampu menetralisir dengan mengenali PA di banyak varian virus yang berbeda menunjukkan bahwa merancang vaksin dan terapi antibodi yang menargetkan wilayah ini bisa efektif melawan berbagai varian yang bermanifestasi melalui mutasi, kata Fissler.

Referensi: “Antibodi penawar secara luas mengatasi transformasi antigen Omikron SARS-CoV-2” Oleh Elisabetta Cameroni, John E. Bowen, Laura E. Rosen, Christian Saliba, Samantha K. Zbeda, Katia Kolab, Dora Pinto, Laura A. DiMarco, Julia de Julio, Fabrizia Zatta, Hana Kaiser, Julia Nowak, Nizar Farhat, Nadine Kzudnochovsky, Colin Hafnar-Dogton, Kaitlin R. Sprouse, Josh R. Dylan, Abigail E. Powell, Alex Chen, Cyrus Maher, Lee Yin, David Sun , Lea Soriaga, Jessica Passi, Chiara Celacci-Frigni, Claes Gustafson, Nicolas M. Franco, Jenny Logue, Najeha Talaat Iqbal, Ignacio Mazetelli, George Gifner, Renata Grivantini, Helen Cho, Andrea Guri, Agostino Riffini, Olivier, Alessandro Schicci, Ferrari, Pietro e Ceiba, Alessandra Franzetti-Belanda, Christian Garzoni, Peter J. Halfman, Yoshihiro Kawaka, Christy Hebner, Lisa A. Purcell, Luca Piccoli, Matteo Samuel Pezzuto, Alexandra C. Wales, Michael S. Diamond, Amal io Telenti, Herbert W. Virgin, Antonio Lanzavecchia, Gyorgy Snell, David Veesler dan Davide Corti, 23 Des 2021 Tersedia sifat pemarah.
doi: 10.1038/d41586-021-03825-4

Penelitian ini didukung oleh Howard Hughes Medical Institute, Institut Nasional Alergi dan Penyakit Menular (Dp1AI158186, HHSN272201700059C, HHSN272201400008C), Institut Nasional Ilmu Kedokteran Umum (5T32GN008268-32), Rapid Grants, Pew Charitable Trusts, The Burroughs Wellcome Fund, dan Pusat Penelitian Patogenesis Influenza (75N93021C00014), Badan Penelitian dan Pengembangan Medis Jepang (JP21wm0125002), Penghargaan Cendekiawan Biomedis Pew, dan Yayasan Ginjal Swiss.