Evolución del SARS-CoV-2 y escape inmunológico en pacientes inmunocomprometidos

Al editor:

Las mutaciones en la proteína espiga del síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) que confieren escape de los anticuerpos neutralizantes pueden surgir en pacientes inmunocomprometidos con infección prolongada.1.2 Se supone que tal evasión viral contribuye a la aparición de variantes globales de preocupación.3 En ausencia de respuestas inmunitarias eficaces, las presiones selectivas como las del tratamiento con anticuerpos monoclonales pueden dar lugar a la aparición de mutaciones inmunológicamente importantes.

Para comprender las presiones selectivas que impulsan la evolución del SARS-CoV-2 dentro del huésped, examinamos la relación entre dicha evolución y las respuestas inmunitarias endógenas y el tratamiento con anticuerpos exógenos en muestras de conveniencia obtenidas de cinco pacientes con deficiencias de células B. (Los detalles sobre el historial clínico de cada paciente se proporcionan en el Apéndice complementario, disponible con el texto completo de esta carta en NEJM.org). Todos los pacientes tenían infecciones por SARS-CoV-2 que duraban de 42 a 302 días después de una primera prueba positiva (día 0) (Fig. S1 y Tabla S1 en el Apéndice complementario). El estudio fue aprobado por la junta de revisión institucional de la Universidad de Emory. Se obtuvo el consentimiento informado de los pacientes que donaron muestras de sangre entera para la investigación (Pacientes 2, 4 y 5).

Títulos de anticuerpos neutralizantes, respuestas de células T efectoras y mutaciones en pico en cinco pacientes inmunocomprometidos.

El panel A muestra títulos de anticuerpos neutralizantes en suero de pacientes contra Wuhan-Hu-1, el pseudovirus SARS-CoV-2 de referencia, en varios momentos después de la infección. Estos títulos representan la dilución de suero recíproca a la que se observó la mitad de la neutralización máxima de pseudovirus. Los datos muestran las medias geométricas de dos a cinco experimentos independientes; Las barras 𝙸 indican desviaciones estándar. La línea punteada representa el límite inferior de detección. Los paneles B y C muestran las frecuencias sustraídas de fondo de células T CD4+ o CD8+ que expresan CD154, interferón-γ, factor de necrosis tumoral (TNF) o interleucina-2 como porcentaje de células no ingenuas (es decir, efectoras o de memoria) en respuesta a la estimulación de células mononucleares de sangre periférica con un megagrupo de péptidos que contiene 15 mers del marco de lectura abierto (ORF) de punta y un megagrupo de péptidos que contiene epítopos de células T CD8+ previstos de ORF que incluyen pico, respectivamente. Las frecuencias se determinaron por citometría de flujo en los Pacientes 4 y 5, así como en un donante control sano (HC2) y dos pacientes de la misma edad hospitalizados con Covid-19 (Covid 1 y 2). El panel D muestra las mutaciones en el gen que codifica la proteína del pico del SARS-CoV-2 en comparación con la cepa Wuhan-Hu-1, según el identificador del paciente y el punto temporal. El sombreado indica la frecuencia de mutación. Para cada mutación, el nucleótido variante observado se enumera encima del gráfico y la mutación del aminoácido se enumera debajo del gráfico.

El paciente 1 no recibió tratamiento con anticuerpos y dio negativo para anticuerpos neutralizantes el día 37. Los pacientes 2 y 3 fueron tratados con el anticuerpo monoclonal bamlanivimab los días 4 y 8, respectivamente. Su suero neutralizó potencialmente el pseudovirus de referencia (Wuhan-Hu-1) el día 33 (en el paciente 2) y el día 55 (en el paciente 3) y retuvo títulos elevados de anticuerpos neutralizantes durante los días 77 y 83, respectivamente (Figura 1A). El paciente 4 recibió plasma de convaleciente los días 0 y 104 y tuvo anticuerpos neutralizantes indetectables los días 82 y 101. El paciente 5 recibió plasma de convaleciente el día 200 y tuvo títulos bajos de anticuerpos neutralizantes el día 204. La unión de los títulos de IgG a la proteína de pico reflejó la neutralización del suero títulos (Fig. S2). Todos menos un paciente (Paciente 2) finalmente se recuperaron. Los pacientes 2, 4 y 5 proporcionaron muestras de sangre periférica para inmunofenotipificación. Los tres pacientes tenían recuentos bajos de linfocitos y frecuencias de células B CD19+ de bajas a indetectables (0,19 % en el Paciente 2, 0,01 % en el Paciente 4 y 0,01 % en el Paciente 5) en comparación con controles sanos y pacientes hospitalizados de la misma edad. pacientes con enfermedad por coronavirus 2019 (Covid-19) (Fig. S3). El paciente 3 tenía niveles clínicamente bajos de células T y B. Por lo tanto, las respuestas de anticuerpos contra el SARS-CoV-2 de referencia en los pacientes 2, 3 y 5 probablemente se debieron a tratamientos exógenos. Las respuestas de células T efectoras específicas del SARS-CoV-2 fueron detectables en los pacientes 4 y 5, con células T CD8+ que secretan interferón-γ antiviral y factor de necrosis tumoral, pero solo fueron detectables a un nivel de fondo en el paciente 2 (Figura 1B y 1C e higos. S4, S5 y S6).

La secuenciación del SARS-CoV-2 (Tabla S2 y Figs. S7 y S8) reveló la evolución de la proteína espiga en los Pacientes 2 y 3 (Figura 1D y la figura S9); estos dos pacientes que habían sido tratados con bamlanivimab tenían deficiencia de células T y B. Se encontraron mutaciones a nivel de consenso y variantes de un solo nucleótido dentro de la muestra en el dominio de unión al receptor de pico (RBD) y el dominio N-terminal (NTD), regiones que se han asociado con el escape inmunitario.4 Por el contrario, no se encontraron mutaciones de RBD o NTD en el paciente 1, que no recibió anticuerpos, o en los pacientes 4 y 5, que recibieron plasma convaleciente y tenían respuestas de células T intactas al SARS-CoV-2.

Para evaluar si los virus obtenidos de los Pacientes 1, 2 y 3 habían sido neutralizados por suero autólogo, construimos pseudovirus infecciosos que expresaban picos variantes (Fig. S10). El suero de los pacientes 1, 2 y 3 no neutralizó los pseudovirus con picos variantes, aunque el suero de los pacientes 2 y 3 neutralizó el pseudovirus de referencia (Fig. S11). Por lo tanto, las mutaciones en pico en los pacientes 2 y 3 confirieron resistencia a la neutralización a bamlanivimab.

Nuestros resultados subrayan la importancia potencial de las presiones selectivas, como el uso de anticuerpos monoclonales, en combinación con la falta de una respuesta inmunitaria endógena eficaz, para promover la aparición de mutaciones de escape del SARS-CoV-2. Estos hallazgos resaltan la necesidad de comprender mejor las ramificaciones de diferentes terapias en pacientes inmunocomprometidos. Nuestros resultados también corroboran los hallazgos de estudios previos en los que se encontró que los pacientes con deficiencias de células B provocan células T efectoras,5 un resultado que puede señalar un papel importante para las células T en el control de la infección.

Erin M. Scherer, Ph.D., D.Phil.
Ahmed Babiker, MB, BS
Dr. Max W. Adelman
Brent Allman, BA
Cayo agosto, MS
Jennifer M. Kleinhenz, BS
Rose M. Langsjoen, Doctora en Filosofía.
Phuong-Vi Nguyen, BS
Ivy Onyechi, MS
Jacob D. Sherman, Licenciado en Ciencias
Trevor W. Simón, MS
Hannah Soloff
Universidad de Emory, Atlanta, GA
[email protected]

Jessica Tarabay, MPH
Emory Healthcare, Atlanta, GA

Dr. Jay Varkey
Andrew S. Webster, MD
Universidad de Emory, Atlanta, GA

Daniela Weiskopf, Ph.D.
Instituto de Inmunología de La Jolla, La Jolla, CA

Daniel B. Weissman, Ph.D.
Yongxian Xu, MD
Dr. Jesse J. Waggoner
Katia Koelle, Ph.D.
Dra. Nadine Rouphael
Stephanie M. Bolsa, MD
Anne Piantadosi, MD, Ph.D.
Universidad de Emory, Atlanta, GA
[email protected]

Respaldado por un contrato (75D30121C10084 bajo BAA ERR 20-15-2997, a los Drs. Babiker, Waggoner, Koelle y Piantadosi) de la Centros de Control y Prevención de Enfermedades; por una subvención (5UM1AI148576-02, a los Drs. Rouphael y Scherer) de los Institutos Nacionales de Salud (NIH); por un Premio al Investigador de la Fundación Simons en el Modelado Matemático de Sistemas Vivos (al Dr. Weissman); y por el Centro de la Alianza de Investigación Pediátrica para Infecciones y Vacunas Infantiles (al Dr. Piantadosi) y Children’s Healthcare of Atlanta and the Emory Woodruff Health Sciences Center Covid-19 Urgent Research Engagement (CURE) Center con el apoyo de la Fundación O. Wayne Rollins y la Fundación William Randolph Hearst (a los Drs. Piantadosi y Waggoner ). La investigación reportada en esta carta fue apoyada por una subvención (K08AI139348, al Dr. Piantadosi) de la Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas del NIH y un contrato (75N9301900065, al Dr. Weiskopf) de la NIH. El Instituto de Inmunología de La Jolla ha solicitado la protección de patentes para varios aspectos del epítopo de células T y el trabajo de diseño de vacunas.

Los formularios de divulgación proporcionados por los autores están disponibles con el texto completo de esta carta en NEJM.org.

Las opiniones expresadas en esta carta pertenecen a los autores y no representan necesariamente las opiniones oficiales de los Institutos Nacionales de Salud.

Esta carta se publicó el 8 de junio de 2022 en NEJM.org.

  1. 1. choi b, Choudhary MC, regan j, et al. Persistencia y evolución del SARS-CoV-2 en un huésped inmunocomprometido. N Inglés J Med 2020;383:22912293.

  2. 2. Greaney A.J., Loes AN, Crawford KHD, et al. Mapeo integral de mutaciones en el dominio de unión al receptor SARS-CoV-2 que afectan el reconocimiento por parte de anticuerpos policlonales de plasma humano. Microbio huésped celular 2021;29(3):463476.e6.

  3. 3. Celé S, karim f, Lustig G, et al. La infección prolongada por SARS-CoV-2 durante la enfermedad avanzada por VIH desarrolla un escape inmunológico extenso. Microbio huésped celular 2022;30(2):154162.e5.

  4. 4. McCarthy KR, Rennick L. J., Nambulli S, et al. Las deleciones recurrentes en la glucoproteína del pico del SARS-CoV-2 impulsan el escape de anticuerpos. Ciencias 2021;371:11391142.

  5. 5. Gaitzsch E., Passerini V, Jatamzas E, et al. COVID-19 en pacientes que reciben inmunoquimioterapia con depleción de CD20 para el linfoma de células B. hemasfera 2021;5(7):e603e603.

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