Šta sve do sada znamo o SARS-CoV-2 koronavirusu?

… Bliskoistočni respiratorni sindrom koronavirus (MERS) koji je odnio 858 života  i današnji SARS-CoV-2 čiji broj žrtava prelazi 3 miliona.

SARS-Cov-2 je virus čiji genom (skup svih gena) broji 30 kb parova u okviru svoje viralne RNK i pripada rodu betakoronovirusa. Ovi geni kodiraju sintezu brojnih proteina, jedan od njih je i glikoprotein  S  ili šiljak protein koji je odgovoran za ulazak virusa u ćeliju, ciljna je meta neutrališućih antitijela i po njemu su koronavirusi dobili ime, jer struktura ovog proteina podsjeća na oblik krune. Receptori koje ovaj protein koristi su humani ACE2 (angiotenzin konvertujući enzim) receptori koji se nalaze na površini ćelija pluća, pneumocita i endotelnih, bubrega, jetre, endokardijuma i ćelija intestine. S obzirom da se virus veže za enzime koji su jako važni u regulaciji krvnog pritiska može lako da se objasni zašto do najvećeg broja smrtnih ishoda dolazi baš kod starijih ljudi ili ljudi koji imaju hipertenziju, dijabetes ili kardio-respiratornu insuficijenciju.

Interakcije koje se ostvaruju između virusa i receptora su izuzetno čvrste i upravo ova jačina interakcija je jedan od ključnih razloga velike transmisije virusa između ljudi.  Poređenjem S proteina koji je po svojoj strukturi trimer (sastoji se iz 3 subjedinice) između sojeva koronavirusa sa visokom stopom smrtnošću i virusa koji dovode do prehlade ili gripe utvrđena je značajna  strukturna razlika. Ova strukturna razlika je rezultat slobodnih mutacija [1,2].

Kako virus izgleda u formi vidljivoj ljudskom oku jasno pokazuje slika snimka napravljenog elektronskom topografijom.

Fotografije u boji predstavljaju 3D rekonstrukciju na osnovu analize gustine fotografije (sive boje). Zelenom bojom su obilježene membrane ćelije koja je zaražena dok je ljubičastom bojom označena virusna membrana koja se izdvaja. Žutom bojom obilježen je S protein. Plavom bojom su obilježeni ribunukleinski kompleksi koje sadrže veliki broj iRNK molekula koji nose šifru za sintezu brojnih virusnih proteina, koji se dalje ubacuju u naše ćelije [2].

Covid-19 i težina kliničke slike?

Adaptivni imuni odgovor je i dalje slabo proučen. Poznato je da SARS-CoV-2 utiče na interferone, proteine koji omogućavaju siganlizaciju imunom sistemu. Za razliku od ostalih virusa , koji na samo jedan način utiču na sintezu proteina. Ovaj virus koristi istovremeno tri načina da uništi naše proteine tj. u ovom slučaju naše interferone: spriječava sintezu interferona, RNK modifikacije i RNK translaciju u proteine i prenos proteina kroz ćelije istovremeno. Što za rezultat ima gubitak interferona i na kraju doprinosi tome da naš imuni sistem ne zna da je virus u tijelu i samim tim izostaje adekvatan imuni odgovor. [4]

Što se tiče samog odnosa brzine stvaranja antitijela i nastale količine antiijela možemo da kažemo sledeće, na osnovu istraživanja zaključeno je: količina antitijela je u korelaciji sa težinom kliničke slike kod kovid infekcije; kod pacijenata koji su preminuli od kovid infekcije nivo virusa u organizmu je bio visok tokom čitavog toka bolesti. Nasuprot njima, pacijenti koji su eventualno spustili nivo virusa u svom organizmu razvili su istovremeno i visok nivo antitijela.

 Pacijenti koji su razvili antitijela tokom prvih 14 dana nakon pojave simptoma imali su lakšu kliničku sliku i brže se oporavili. Pacijenti koji su razvili ista antitijela 14 i više dana nakon pojave simptoma imali su mnogo težu kliničku sliku i tok bolesti. Iz čega možemo izvući zaključak da je mnogo važnije  vrijeme odnosno kad se razviju antitijela od same količine antitijela u organizmu.

Dakle, težina kliničke slike ogromnim djelom ne zavisi ni od količine udahnutog virusa niti od količine antitijela već primarno od toga kada se antitijela razviju [5].

Studija objavljena prije svega par dana pokazuje da T-ćelijski odgovor ima značajnu ulogu u kontroli SARS-COV-2 infekcije, ali do sada nije bio previše izučavan. Podaci ukazuju da većina inficiranih induvidua razvija postojan i dugotrajan T-ćelijski imunitet, što ima značajne implikacije za imunitet i buduće pristupe razvoju vakcina. Većina CD4⁺ i CD8⁺ T ćelija se aktivira preko drugih proteina, a ne samo preko viralnog S epitopa. Ovo omogućava da u budućnosti u vakcine dodamo i ostale proteine koji bi poboljšali imuni odgovor povećavajući nivo neutrališućih i ne-neutrališućih antitijela [6]. 

Pouzdanost testova na SARS-CoV-2 :

Razlikujemo dva tipa testova  za virus SARS-CoV-2: dijagnostički test i test na antitijela (serološki).

Dijagnostički test kao što mu samo ime govori se koristi u dijagnostici oboljenja COVID -19 i u druge kliničke svrhe. Prednost dijagnostičkih u odnosu na serološke testove jeste u tome što oni pokazuju trenutnu aktivnu infekciju dok  serološki pokazuje da li je testirana osoba stvorila antitijela na određeni antigen u ovom slučaju virus. Dijagnostički testovi koji imaju najširu primjenu su RT- PCR (real time PCR), test na nukleinske kiseline  i antigen test koji detektuje specifične proteine (epitope) virusa.

Serološki test je test na antitijela koja su nastala kao odgovor našeg imunog sistema na virus. Antitijela nastaju nekoliko dana ili nedjelja nakon izloženosti virusu i mogu ostati nekoliko nedelja  ili duže. S obzirom na period koji je potreban da se stvore antitijela serološki test nema dijagnostički značaj [7].

S obzirom da virus konstantno mutira i da je samo  oboljenje i njegove posljedice do kojih virus dovodi nepoznato, testovi se konstantno mijenjaju i možemo da kažemo da nijedan test nije pouzdan 100% [8]. Broj lažno negativnih testova je jako mali sa stopom od oko 2% [9],  dok je broj lažno pozitivnih testova jako veliki. Neki od faktora koji utiču na pouzdanost testa jesu sledeći :

Osoba može biti pozitivna ,ali ukoliko bris nije uzet iz nosa ili grla test može biti lažno negativan.
Bris ili uzorci mukusa mogu se kontaminirati virusom u toku uzimanja uzorka ili analize.
Neadekvatna temperatura na kojoj se drže uzorci može da dovede do lažnih rezultata.
Hemikalije koje se koriste u procesu ekstrakcije virusnog genetskog materijala i njegovog umnožavanja mogu takođe da doprinesu lažnim rezultatima ukoliko nisu ispravne.
Ukoliko postoji  ukrštena reaktivnost sa drugim virusom možemo da dobijemo lažno pozitvine rezultate.

Zbog sve većeg broja oboljelih ljudi i manjka vremena u zadnje vrijeme se rade grupni dijagnostički testovi takozvani „pooled tests“. Uzorci više ljudi se odjednom analiziraju i ukoliko se desi da je rezultat pozitivan rade se testovi pojedinačno ali ukoliko je rezultat testa negativan svi su negativni i ovo predstavlja veliku uštedu testova,novca i vremena [10].

Reference:

1. Walls AC, Park YJ, Tortorici MA, Wall A, McGuire AT, Veesler D. Structure, function, and antigenicity of the SARS-CoV-2 spike glycoprotein. Cell. 2020 Apr 16;181(2):281-92. Available at:< https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867420302622
2. Sansonetti PJ. COVID‐19, chronicle of an expected pandemic. Available at:< https://www.embopress.org/doi/full/10.15252/emmm.202012463?fbclid=IwAR2v9kJR42DM0qZaq4yLet3z8I-Q9lCloBkKxOgNHfDlcm4Vh1e9LfSeL40&

3. Klein S, Cortese M, Winter SL, Wachsmuth-Melm M, Neufeldt CJ, Cerikan B, Stanifer ML, Boulant S, Bartenschlager R, Chlanda P. SARS-CoV-2 structure and replication characterized by in situ cryo-electron tomography. Nature communications. 2020 Nov 18;11(1):1-0.Available at:< https://www.nature.com/articles/s41467-020-19619-7

4. https://science.sciencemag.org/content/369/6504/706?fbclid=IwAR279JNMUFll1Q7avXbgie4-Of-euioqydM-WAEqilqijX-3rCnBq7PlbMw

5. Lucas C, Klein J, Sundaram M, Liu F, Wong P, Silva J, Mao T, Oh JE, Tokuyama M, Lu P, Venkataraman A. Kinetics of antibody responses dictate COVID-19 outcome. medRxiv. 2020 Jan 1.Available at:< https://t.co/LblchgJowu?amp=1&fbclid=IwAR1rZVzDNQhLElVVGQbVS20t0CP-vWKmEXpodc0o1aL3POo9KovMT5uNLrs

6. Jagannathan P, Wang TT. Immunity after SARS-CoV-2 infections. Nature Immunology. 2021 Apr 19:1-2.Available at:< https://www.nature.com/articles/s41590-021-00923-3?fbclid=IwAR3H0IUZfmqtp0V1HCl3di91jT9jNcyMUyMTZjpq6-2nHo3oplsbfBqrWTc

7. Ibarrondo FJ, Fulcher JA, Goodman-Meza D, Elliott J, Hofmann C, Hausner MA, Ferbas KG, Tobin NH, Aldrovandi GM, Yang OO. Rapid decay of anti–SARS-CoV-2 antibodies in persons with mild Covid-19. New England Journal of Medicine. 2020 Sep 10;383(11):1085-7.Available at:< https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMc2025179?query=RP

8. https://www.fda.gov/consumers/consumer-updates/coronavirus-disease-2019-testing-basics
9. Watson J, Whiting PF, Brush JE. Interpreting a covid-19 test result. Bmj. 2020 May 12;369      Available at:<.https://www.bmj.com/content/bmj/369/bmj.m1808.full.pdf
10. https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/coronavirus-covid-19-update-fda-              issues-first-emergency-authorization-sample-pooling-diagnostic