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COVID-19: cinque ricerche sull’efficacia di vaccini e sieri contro la variante Omicron

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Alcune ricerche che sono state realizzate per chiarire l’efficacia dei vaccini e degli anticorpi contro la variante Omicron di SARS-CoV-2 sono presentati in cinque documenti, sottoposti a revisione paritaria e accettati per la pubblicazione sulla rivista Nature.

I vaccini SARS-CoV-2 esistenti e gli anticorpi monoclonali anti-SARS-CoV-2 (proteine ​​che colpiscono il virus e lo neutralizzano) funzionano riconoscendo la proteina spike di SARS-CoV-2 che il virus utilizza per entrare nelle cellule umane. Si prevede che Omicron, che ha più di 30 mutazioni localizzate proprio nella proteina spike, supererà rapidamente il lignaggio della variante Delta, attualmente dominante, ma si sa poco su come questa nuova variante potrebbe influire sull’efficacia dei trattamenti e dei vaccini esistenti.

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L’evasione anticorpale manifestata dalla variante Omicron

Nella prima pubblicazione, David Ho e colleghi riferiscono che i vaccini e i trattamenti COVID-19 sono molto meno efficaci contro la variante Omicron di SARS-CoV-2. Gli autori hanno studiato l’attività neutralizzante dei quattro principali vaccini COVID-19 – Pfizer-BioNTech, Moderna, Johnson & Johnson e AstraZeneca – contro Omicron in campioni di 54 partecipanti che avevano ricevuto le dosi complete dei rispettivi vaccini (inclusi 15 partecipanti che aveva ricevuto i booster Pfizer-BioNTech e Moderna).

È stato osservato un calo significativo dell’efficacia contro Omicron per tutti i tipi di vaccino, inclusi due partecipanti che erano stati anche precedentemente infettati da SARS-CoV-2. Tuttavia, i campioni dei partecipanti che avevano ricevuto le vaccinazioni di richiamo Pfizer-BioNTech o Moderna hanno registrato una diminuzione minore della neutralizzazione anticorpale.

Gli autori hanno anche studiato il profilo neutralizzante di 19 anticorpi monoclonali contro la proteina spike mutata di Omicron. Gli anticorpi monoclonali testati includevano trattamenti clinicamente approvati come REGN10987 (imdevimab), REGN10933 (casirivimab), COV2-2196 (tixagevimab), COV2-2130 (cilgavimab), LY-CoV555 (bamlanivimab), CB6 (etesevimab), Brii-196 (amubarvimab), Brii-198 (romlusevimab) e S309 (sotrovimab). I risultati hanno mostrato che 17 su 19 anticorpi monoclonali hanno perso la capacità di neutralizzazione totale o parziale. È stato riscontrato che solo romlusevimab e sotrovimab mantengono la loro attività neutralizzante.

Gli autori riportano anche quattro nuove mutazioni sulla proteina spike di Omicron (S371L, N440K, G446S e Q493R) che consentono questa maggiore resistenza anticorpale rispetto ad altre varianti di COVID-19.

Fuga della variante Omicron alla neutralizzazione dell’anticorpo

Nel secondo studio, Olivier Schwartz e colleghi hanno isolato un virus Omicron da un individuo in Belgio e ne hanno esaminato la sensibilità a nove anticorpi monoclonali attualmente approvati per l’uso clinico o in fase di sviluppo. Omicron era totalmente o parzialmente resistente alla neutralizzazione da parte di tutti gli anticorpi monoclonali testati. Cinque anticorpi (bamlanivimab, etesevimab, casirivimab, imdevimab e regdanvimab) erano inattivi contro Omicron. Due anticorpi (cilgavimab e andintrevimab) hanno mostrato una riduzione di circa 20 volte dell’attività contro Omicron, rispetto alla loro attività contro la variante Delta. Sotrovimab ha mostrato una riduzione di circa 3 volte dell’attività contro Omicron rispetto alla sua attività contro Delta.

Gli autori hanno anche esposto il virus a 115 campioni di siero di 80 individui che avevano ricevuto un vaccino COVID-19 (senza precedente infezione da SARS-CoV-2) e/o che avevano avuto una precedente infezione da SARS-CoV-2, per valutare la sensibilità di Omicron agli anticorpi provocati dal vaccino o dall’infezione. Nessuna attività antivirale è stata rilevata contro Omicron nei sieri dei destinatari dei vaccini Pfizer-BioNTech o AstraZeneca (16 e 18 individui, rispettivamente), campionati cinque mesi dopo aver ricevuto la seconda dose. Ulteriori campioni di sieri provenivano da 20 individui che avevano ricevuto una terza dose di Pfizer-BioNTech, in cui gli autori hanno osservato una diminuzione di 6 volte nella neutralizzazione di Omicron.

I sieri di 40 individui precedentemente infetti, raccolti 6 o 12 mesi dopo la comparsa dei sintomi, hanno mostrato un’attività neutralizzante bassa o nulla contro Omicron. Tuttavia, l’attività neutralizzante in 22 di questi individui che avevano ricevuto una singola dose del vaccino Pfizer-BioNTech è stata maggiore rispetto agli individui con doppia iniezione che non avevano avuto precedenti infezioni.

Gli autori notano che queste analisi iniziali si basano su un numero relativamente basso di campioni di sieri da individui vaccinati o precedentemente infetti e che sono stati valutati solo due tipi di vaccino (Pfizer-BioNTech e AstraZeneca). Tuttavia, i risultati suggeriscono che potrebbe essere necessario adattare rapidamente i trattamenti anticorpali a Omicron e indicano che le dosi di richiamo dei vaccini possono migliorare la neutralizzazione di questa variante.

Omicron sfugge, ma in modo incompleto, alla neutralizzazione indotta dal vaccino Pfizer-BioNTech

Alex Sigal e colleghi hanno studiato se Omicron sfuggisse alla neutralizzazione anticorpale utilizzando campioni di plasma di 19 partecipanti, in Sud Africa, che avevano ricevuto due dosi del vaccino Pfizer-BioNTech. Sei partecipanti non avevano precedenti di infezione da SARS-CoV-2. Gli autori osservano che c’è stata una riduzione di 22 volte nella neutralizzazione provocata dal vaccino per Omicron rispetto a un ceppo ancestrale del virus. Tuttavia, i campioni di plasma di partecipanti vaccinati che erano stati precedentemente infettati da SARS-CoV-2 hanno mantenuto una neutralizzazione residua di Omicron, paragonabile ai livelli di neutralizzazione osservati contro la variante ancestrale nei partecipanti solamente vaccinati.

Gli anticorpi neutralizzanti superano lo spostamento antigenico di Omicron

Nel quarto studio, Davide Corti e colleghi esaminano le prove che suggeriscono come Omicron potrebbe essere migliore nell’eludere il sistema immunitario rispetto ai precedenti lignaggi di SARS-CoV-2. Misurano come il dominio di legame al recettore (RBD) di Omicron, una parte della proteina spike che aiuta il virus a entrare nelle cellule ospiti, si leghi ai recettori ACE2 umani, uno dei principali bersagli del RBD. È stato dimostrato che l’RBD Omicron si lega all’ACE2 umano con una maggiore affinità (circa 2,4 volte più forte) rispetto a quella dell’RBD dagli isolati originali di SARS-CoV-2 di Wuhan.

Gli autori hanno anche studiato l’attività degli anticorpi monoclonali attualmente approvati, o in fase di sviluppo, per il trattamento dell’infezione da SARS-COV-2 contro pseudovirus Omicron-varianti (un modello del virus).

Degli otto anticorpi monoclonali terapeutici testati, la maggior parte ha perso completamente la loro attività neutralizzante contro Omicron; due (usati in combinazione) hanno avuto una riduzione della potenza di circa 100 volte e uno (sotrovimab) ha avuto una riduzione della potenza di 3 volte. In uno schema più ampio, incluso un pannello aggiuntivo di 36 anticorpi neutralizzanti, solo 6 di tutti i 44 anticorpi monoclonali testati hanno mantenuto una potente attività neutralizzante contro Omicron: sotrovimab, S2K146, S2X324, S2N28, S2X259 e S2H97. Dei 29 anticorpi monoclonali diretti a una regione specifica dell’RBD (il motivo di legame al recettore), 26 hanno mostrato una sostanziale perdita di attività neutralizzante contro Omicron.

È stata anche studiata l’attività degli anticorpi indotti da vaccino o infezione contro gli pseudovirus Omicron, relativi agli pseudovirus di SARS-CoV-2 di Wuhan. Campioni da individui vaccinati sono stati prelevati 7-10 mesi dopo l’ultima dose (due dosi in tutto tranne quelle vaccinate con il vaccino Johnson & Johnson). Il plasma di pazienti convalescenti o di individui vaccinati con vaccini Johnson & Johnson (dose singola), Sputnik V o Sinopharm ha avuto poca o nessuna attività neutralizzante contro Omicron. Gli individui vaccinati con i vaccini Moderna, Pfizer-BioNTech e AstraZeneca hanno mostrato riduzioni di 33, 44 e 36 volte nell’attività di neutralizzazione, rispettivamente, contro Omicron rispetto agli isolati di Wuhan.

Omicron sfugge alla maggior parte degli anticorpi neutralizzanti SARS-CoV-2 esistenti

Nel quinto e ultimo studio, Xiaoliang Sunney Xie e colleghi hanno utilizzato un nuovo metodo di screening per determinare i profili di mutazione sull’RBD (dominio di legame al recettore ) della proteina spike di Omicron che gli consentono di eludere gli anticorpi neutralizzanti. Gli autori hanno esaminato 247 anticorpi neutralizzanti umani e hanno scoperto che Omicron era in grado di eludere oltre l’85% di quelli testati. Gli autori hanno determinato che questi anticorpi possono essere raggruppati in sei gruppi (da A a F) sulla base dei loro epitopi (il sito di legame dell’anticorpo) e che singole mutazioni nel RBD di Omicron hanno compromesso l’efficacia degli anticorpi in diversi gruppi. Ad esempio, Omicron è stato in grado di eludere gli anticorpi nei gruppi A–D, il cui epitopo si sovrappone al motivo di legame ACE2, a causa delle mutazioni K417N, G446S, E484A e Q439R. Tuttavia, gli anticorpi dei gruppi E e F, che spesso mostrano un’ampia attività neutralizzante nei confronti dei sarbecovirus (il gruppo di virus a cui appartiene SARS-CoV-2), sono stati meno colpiti dalle mutazioni di Omicron.

Inoltre, gli autori hanno determinato che Omicron è stato in grado di alterare notevolmente la potenza neutralizzante dei farmaci anticorpali etesevimab-bamlanivimab cocktail, REGEN-COV cocktail, cilgavimab-tixagevimab cocktail e amubarvimab. Tuttavia, gli anticorpi monoclonali sotrovimab e DXP-604 funzionavano ancora contro questa variante, ma con un’efficacia ridotta.

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