Técnica de análisis con bacteriófagos revela detalles del impacto de la COVID-19 sobre el sistema inmune

Una técnica analítica que puede determinar cuál de los más de 1000 virus diferentes han infectado a una persona, fue utilizada para un estudio detallado del virus SARS-CoV-2 (COVID-19) y su impacto sobre el sistema inmune.

Los investigadores de la Facultad de Medicina de Harvard (Boston, MA, EUA) trabajaron con VirScan, una tecnología en la que se incubaron bacteriófagos, que exhibían péptidos, con una sola gota de sangre de los pacientes. Los anticuerpos antivirales en la sangre se unen a sus epítopos diana en los bacteriófagos. A continuación, se capturaron los bacteriófagos unidos a los anticuerpos. La secuenciación del ADN de estos bacteriófagos indicó cuáles de los péptidos virales estaban unidos a anticuerpos. De esta manera, se podría determinar el historial serológico viral completo de un individuo, incluidas tanto la vacunación como la infección.

Para el estudio actual, los investigadores utilizaron VirScan para analizar muestras de sangre de 232 pacientes con COVID-19 y 190 controles de la era anterior a COVID-19.

Los resultados revelaron más de 800 epítopos (sitios reconocidos por el sistema inmunológico) en el proteoma del SARS-CoV-2, incluidos 10 epítopos probablemente reconocidos por anticuerpos neutralizantes. Los anticuerpos preexistentes en las muestras de control reconocieron el SARS-CoV-2 ORF1, mientras que solo los pacientes con COVID-19 reconocieron principalmente la proteína Spike y la nucleoproteína. Un modelo de aprendizaje automático entrenado con datos de VirScan predijo el historial de exposición al SARS-CoV-2 con una sensibilidad del 99% y una especificidad del 98%.

Los individuos con COVID-19 más severo exhibieron respuestas al SARS-CoV-2 más fuertes y amplias, respuestas de anticuerpos más débiles a infecciones previas y una mayor incidencia de CMV (citomegalovirus) y HSV-1 (virus Herpes simplex 1). Entre los pacientes hospitalizados, los hombres tuvieron mayores respuestas de anticuerpos contra el SARS-CoV-2 que las mujeres.

“Este puede ser el análisis serológico más profundo de cualquier virus en términos de resolución”, dijo el autor principal, el Dr. Stephen Elledge, profesor de genética en la Facultad de Medicina de Harvard. “Ahora entendemos mucho, mucho más sobre los anticuerpos generados en respuesta al SARS-CoV-2 y con qué frecuencia se producen. La siguiente pregunta es, ¿qué hacen esos anticuerpos? Necesitamos identificar qué anticuerpos tienen una capacidad inhibidora o cuáles, si los hay, pueden promover el virus y ayudarlo a entrar en las células inmunes”.

“Nuestro artículo ilumina el panorama de las respuestas de anticuerpos en pacientes con COVID-19”, dijo el Dr. Elledge. “A continuación, debemos identificar los anticuerpos que se unen a estos epítopes reconocidos de forma recurrente para determinar si son anticuerpos neutralizantes o anticuerpos que podrían exacerbar los resultados en los pacientes. Esto podría dar información en cuanto a la producción de diagnósticos y vacunas mejorados para el SARS-CoV-2”.

El análisis VirScan de COVID-19 se publicó en la edición en línea del 29 de septiembre de 2020 de la revista Science.

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Facultad de Medicina de Harvard