Rapid Pesawat: Omicron's "Cunning "

Pesawat rápido: Omicron's "Cunning "

La cepa mutante omicrona del nuevo coronavirus tiene algunos sitios de mutación específicos que le permiten esconderse del sistema inmune, lo que lo hace altamente infeccioso. Sin embargo, hay otros locales mutantes que hacen que sea más difícil resistir la respuesta inmune natural del cuerpo.

1. Los patógenos que se extienden más rápido

La cepa mutante omicrona del nuevo coronavirus puede ser el patógeno de extensión más rápido de todos los tiempos. El virus del sarampión es el patógeno infeccioso líder, y una persona infectada con el virus del sarampión puede infectar a 15 personas en 12 días. Pero cuando la cepa mutante de Omicron apareció repentinamente el invierno pasado, se extendió por la población tan rápido que un caso podría convertirse en seis casos después de cuatro días, 36 casos después de ocho días y aumentar a 216 casos después de 12 días. A finales de febrero de este año, casi todas las nuevas infecciones de coronavirus en los Estados Unidos eran causadas por la cepa mutante omicrona. Cuando la cepa mutante alfa apareció por primera vez en noviembre de 2020, los científicos sabían poco sobre cómo los varios locales mutantes que llevaban afectaron su comportamiento. Pero ahora, después de más de un año de investigación y acumulación de datos, han podido descifrar el mecanismo subyacente a los más de 50 loci mutantes en la cepa mutante omicrona que le permiten extenderse de manera rápida y eficiente. Tal proceso de investigación generalmente lleva mucho tiempo, pero durante un año hemos estado estudiando estas nuevas cepas mutantes de coronavirus, por lo que estuvimos bien preparados ", dijo Sriram Subramaniam, un bioquímico de la Universidad de Columbia Británica en Canadá.

La variante Omicron tiene el doble de sitios mutantes que otras cepas de interés, y la variante en su rama del subtipo BA.2 puede tener aún más sitios mutantes. La cepa mutante omicrona tiene 26 a 32 sitios mutantes en la proteína de la columna, lo cual es raro entre otros nuevos mutantes de coronavirus. Estos cambios estructurales le dan algunas nuevas capacidades sorprendentes. Si la variante delta es la "Hulk " que se basa en la fuerza bruta para atacar el cuerpo humano, la variante Omicron se parece más al "flash ", capaz de evadir el sistema inmune y extenderse rápidamente.

2. Virus de mutación y camuflaje

Veremos los cuatro cambios estructurales de la cepa mutante omicrona a su vez. Los primeros tres cambios estructurales ayudan al virus a evadir el sistema inmunitario del cuerpo y volverse más infecciosos, mientras que el cuarto cambio puede permitir que la cepa mutante cause síntomas menos graves.

La cepa mutante omicrona se camufla en sí. La mayoría de los estudios han demostrado que la velocidad de transmisión de la variante omicrona se debe a un mecanismo biológico único y efectivo: de todas las nuevas variantes de coronavirus, la variante omicrona no tiene rival en su capacidad para evadir el sistema inmune.

3. Proteínas aguijonadas dramáticamente alteradas

En un análisis publicado en Science, McCallum y David Veesler, director del laboratorio, y otros mostraron los resultados del cambio dramático en la variante Omicron: de los ocho anticuerpos clínicamente disponibles con el nuevo coronavirus diseñado sobre la base de anticuerpos naturales, solo Todavía se une efectivamente al RBD de la variante Omicron. Otros estudios han demostrado que la capacidad del virus para evadir los anticuerpos humanos adquiridos a través de la vacunación o la infección se debe a mutaciones en el RBD y en el dominio estructural N-terminal de la proteína Stinger. Debido a que la cepa mutante Omicron tiene una capacidad de camuflaje tan poderosa, puede extenderse a la velocidad del rayo y apenas se ralentiza. Lo bueno es que la vacunación, especialmente los refuerzos de vacuna, aún puede prevenir síntomas graves.

Cuando la cepa mutante ómicrona evade el sistema inmunitario del cuerpo al alterar drásticamente la proteína Stinger, algunos de los residuos químicos en su proteína Stinger, en la que se basa el virus para entrar en las células, se pierden así, pero otras mutaciones compensan esta deficiencia. Según otro estudio publicado en la revista Science, RBD se une de manera efectiva al receptor de la superficie celular ACE2 de una nueva manera química. "Aparentemente perdió algunos residuos muy importantes y de unión al receptor, pero lo compensó a través de otras interacciones", dijo Subramaniam, autor correspondiente del artículo.

La proteína Stinger de la cepa mutante omicrona también se hizo estructuralmente más fuerte. Las dos subunidades S1 y S2 en la proteína Stinger de otras cepas mutantes están más libremente conectadas. Esto también permite que las proteínas punzantes se separen rápidamente y encapsulen en células humanas cuando el virus las encuentra. Sin embargo, esta delicada combinación tiene un inconveniente: muchas de las espinas del nuevo coronavirus se dividen prematuramente antes de acercarse a la celda. Una vez divididos abiertos, estas proteínas de las espinas no pueden ayudar al virus a unirse a la célula.

Según varios estudios, los aminoácidos en algunos de los sitios mutados en las espinas de la cepa mutante omicrona forman puentes moleculares alargados que permiten que las subunidades se unan mejor. Uno de los estudios relevantes se ha publicado en el Journal of Medical Virology, dejando varios estudios publicados en una plataforma de preimpresión que aún no ha sido revisada por pares. "Este virus evita la separación prematura de las subunidades de la proteína spinosómica", dijo Shan-Lu Liu, director del Programa de Virus y Patógenos Emergentes en la Universidad Estatal de Ohio, quien escribió uno de los documentos, "cuando el virus es En el lugar correcto en el momento correcto. Su proteína Stinger solo separa y entra en la célula, que es diferente de la nueva cepa mutante de la nueva corona anterior ".

4. Un virus que puede pasar por alto

La variante Omicron también utiliza otras formas de deslizarse en las células. Las nuevas variantes de coronavirus anteriores tenían una característica: el virus se basaba en TMPRSS2, una proteína en la superficie de las células humanas, para ayudarlo a cruzar la membrana celular. Sin embargo, la variante Omicron no requiere TMPRS2 y ingresa a la celda de una manera completamente diferente: en lugar de irrumpir por la puerta principal, se desliza hacia la celda a través de la puerta lateral.

Otras cepas mutantes requieren proteínas ACE2 y TMPRSS2 para inyectar el genoma en la célula. Pero la cepa mutante omicrona solo se unirá al receptor ACE2 en la superficie celular, y luego la célula entrará a través de la citocitosis, encapsulándola en una burbuja hueca llamada endonucleosoma y ingresando a la célula, en el cual la cepa mutante omicrona estalla en acción y comienza a hacerse cargo de toda la celda.

Los científicos especulan que la cepa mutante ómicrona puede haber ganado dos ventajas de esta manera. Primero, muchas células en el cuerpo no tienen la proteína TMPRSS2 en su superficie, por lo que si el virus no necesita esta proteína superficial para invadir las células, puede infectar una clase mucho más amplia de células. "Una especulación actual es que si el virus ingresa a las células a través del endosoma nuclear en lugar de depender de la proteína TMPRSS2, podría infectar siete veces, o incluso 10 veces, más células que otras cepas mutantes", dijo Wendy Barclay , Virólogo en Imperial College London, Reino Unido. Wendy Barclay, viróloga del Imperial College London, dijo. Su equipo, junto con otros científicos, descubrió una nueva forma para que la variante Omicron invade las células, y publicó un artículo de preimpresión.

Además de esto, la variante delta a menudo se escabulle en el tracto respiratorio e infecta las células pulmonares ricas en la proteína TMPRSS2, pero la variante omicrona puede replicarse rápidamente justo por encima de los pulmones en las vías respiratorias, lo que puede ayudarlo a propagarse en la población . Joe Grove, virólogo de la Universidad de Glasgow en el Reino Unido y coautor del artículo de preimpresión anterior, dijo: estornudos para facilitar la propagación del virus. "

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5. Mutaciones que no deben tomarse a la ligera

A diferencia de los primeros tres cambios, el cuarto y último cambio en la cepa mutante Omicron no lo hace más contagioso. En cambio, el cambio le da una debilidad sorprendente: una mayor vulnerabilidad al ataque del sistema inmune innato en nuestros cuerpos. Los científicos probaron las variantes Omicron y Delta para su respuesta al interferón. Los interferones son una clase de proteínas que actúan como señales de carretera, enviando alertas de invasores a las células inmunes innatas. La cepa mutante delta se destaca para suprimir la respuesta de interferón, sin embargo, la cepa mutante omicrona es tan mala para suprimirla que en realidad activa la señalización de interferón en el cuerpo.

En este momento, los investigadores no entienden cómo ocurre esta alteración. Al menos 11 de las 26 proteínas del coronavirus pueden interactuar con el interferón en el cuerpo, pero muchas de ellas están mutadas en la variante omicrona. Aunque no se conoce el mecanismo exacto involucrado, los científicos también pueden ver en gran medida las consecuencias implícitas en tales cambios.

La respuesta al interferón sería más pronunciada en los pulmones que en el tracto respiratorio superior, por lo que la vulnerabilidad de la variante omicrona para suprimir la respuesta de interferón podría evitar que se propague a órganos más profundos. Martin Michaelis, biólogo de la Universidad de Kent en Inglaterra, dijo: "Esto le da importancia biológica al fenómeno que estamos viendo". En un artículo publicado en la revista Cell Research, analizó cómo la cepa mutante omicrona interactúa con el interferón . También dijo: "Parece poco probable que la cepa mutante ómicrona vaya más lejos en el cuerpo, como los pulmones, y cause enfermedades graves".

Pero el hecho es que la variante Omicron no tiene un efecto leve en los humanos en su conjunto, y está causando un aumento dramático en las hospitalizaciones y muertes, con altas tasas récord de niños hospitalizados. Sin embargo, en algunos individuos infectados y modelos animales, esta cepa variante no parece causar enfermedades graves. Sin embargo, el riesgo de enfermedades graves y muerte sigue siendo alto para las personas que no están vacunadas o tienen otros factores de riesgo.

Si surgen nuevas cepas mutantes en el futuro, puede haber otros cambios en la estructura biológica de las cepas mutantes y su capacidad para infectarse como resultado. "Estoy seguro de que no podemos descansar en nuestros laureles y decir que todo ha terminado", dijo Buckley. A medida que el nuevo coronavirus continúa propagando y evolucionando en todo el mundo, el virus se propagará de maneras más diversas, incluidas incluso algunos que los científicos aún no han pensado.