Respostas longitudinais de anticorpos neutralizantes e funcionais à síndrome respiratória aguda grave coronavírus 2 variantes após vacinação com RNA mensageiro contra doença por coronavírus 2019

Nesta coorte prospectiva longitudinal de adultos saudáveis ​​nos Estados Unidos, descobrimos que a série primária de RNA mensageiro da doença por coronavírus 2019 e as vacinações de reforço provocaram altos títulos de anticorpos de citotoxicidade mediada por células neutralizantes e dependentes de anticorpos, com ampla reação cruzada, que diminuíram gradualmente ao longo de 6 anos. meses, particularmente contra variantes do coronavírus 2 da síndrome respiratória aguda grave. Estes dados apoiam a indicação de um reforço subsequente da vacinação.

Palavras-chave.

ADCC; citotoxicidade mediada por células dependente de anticorpos; durabilidade; imunidade híbrida; Ómicron.

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Em março de 2023, a pandemia de coronavírus 2019 (COVID-19) causada pela síndrome respiratória aguda grave coronavírus 2 (SARS-CoV-2) causou mais de 600 milhões de casos e 6,8 milhões de mortes em todo o mundo [1 ]. A pandemia foi caracterizada pelo surgimento sequencial de variantes do SARS-CoV-2 com maior transmissibilidade e capacidade de escapar parcialmente dos anticorpos neutralizantes induzidos pela vacina e pela infecção natural [2]. Uma dessas variantes foi a cepa Omicron (B.1.1.529), que foi declarada uma variante de preocupação (VOC) pela Organização Mundial da Saúde em novembro de 2021 [3].

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Desde que Omicron foi identificado pela primeira vez, surgiram múltiplas sub-linhagens, incluindo BA.1, BA.2, BA.2.12.1 e BA.4/5 (Figura 1 suplementar), que se tornou a cepa predominantemente circulante nos Estados Unidos em junho de 2022 [4]. Embora Omicron tenha sido caracterizado por doença menos grave [5–7], ele pode escapar parcialmente dos anticorpos neutralizantes devido a mutações no domínio de ligação ao receptor da proteína spike (RBD) [8]. Menos se sabe sobre a capacidade das variantes Omicron de escapar dos anticorpos que medeiam as funções efetoras do Fc. Embora o papel dos anticorpos neutralizantes na proteção contra COVID-19 tenha sido bem estabelecido [9–11], a importância dos anticorpos efetores Fc foi reconhecida mais recentemente [12, 13]. Os anticorpos podem mediar funções efetoras de Fc, incluindo citotoxicidade mediada por células dependente de anticorpos (ADCC), fagocitose mediada por células dependente de anticorpos, fagocitose de neutrófilos dependente de anticorpos e deposição de complemento dependente de anticorpos através da ligação de Fab a antígenos alvo e envolvimento de Fc com qualquer um deles. Receptores Fc (FcRs; presentes em todas as células do sistema imunológico inato) ou componentes do sistema complemento. Como os anticorpos efetores Fc podem se ligar a sítios antigênicos distintos dos anticorpos neutralizantes, eles podem reter funcionalidade e conferir proteção independentemente da neutralização. Neste estudo, medimos, portanto, o ADCC funcional longitudinal e as respostas de anticorpos neutralizantes aos COVs SARS-CoV-2 atualmente circulantes após vacinações primárias e de reforço de RNA mensageiro (mRNA) de COVID-19 em indivíduos com e sem imunidade híbrida .

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MÉTODOS

Declaração de consentimento do paciente

Este estudo foi aprovado pelo Conselho de Revisão Institucional da Emory University, e todos os participantes forneceram consentimento informado por escrito.

Coorte de Estudo 

Adultos ambulatoriais saudáveis ​​com ou sem histórico prévio de COVID sintomática-19 diagnosticados por testes padrão de atendimento foram inscritos prospectivamente em um protocolo de coleta de amostras de 27 de abril de 2020 a 12 de abril de 2021. mRNA de COVID padrão de atendimento{{ 9}} séries de vacinas primárias e vacinas de reforço monovalentes foram administradas aos participantes de acordo com o fornecedor/local de escolha (Tabela 1). Os participantes foram acompanhados nos momentos pré-vacinação, pós-dose 2, reforço e pós-dose 3 em 1 mês, 3 meses e 6 meses após o reforço. Amostras de soro foram coletadas em cada momento em tubos separadores de soro, divididas em alíquotas e congeladas a -80 graus até a análise. Neutralização de pseudovírusEnsaios

Pseudovírus com SARS-CoV-2 de tipo selvagem (Wuhan-Hu-1), Delta (B.1.617.2) e Omicron (subvariantes BA.1, BA.2, BA.2.12.1 e BA.4/5) proteínas spike foram desenvolvidas e os ensaios foram realizados conforme descrito anteriormente (Métodos Suplementares) [14, 15]. As placas foram desenvolvidas utilizando substrato de luciferase Britelite Plus (PerkinElmer) e as unidades de luminescência relativa (RLUs) foram lidas num luminómetro TopCount NXT. O título de anticorpo neutralizante para cada variante da proteína spike foi expresso como a concentração eficaz na qual 50% do vírus foi neutralizado.

Ensaios ADCC O desenvolvimento de proteína fluorescente verde induzível por tetraciclina e linhas celulares de repórter duplo de luciferase que expressam proteínas de pico variantes do SARS-CoV -2 foi realizado conforme descrito anteriormente [14, 15]. A citotoxicidade foi determinada a partir de uma leitura de luminescência indicando células vivas residuais. O ADCC foi calculado de acordo com a seguinte fórmula: ADCC (%)=[RLU × (sem anticorpo) – RLU (com anticorpo)] / URL (sem anticorpo) × 100 e expresso como um título final.

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RESULTADOS

Coorte de estudo Dezesseis participantes com e 10 participantes sem histórico prévio de COVID-19 que posteriormente receberam vacinação de mRNA COVID-19 foram inscritos prospectivamente (Tabela 1 e Tabela Suplementar 1). Os diagnósticos de COVID-19 ocorreram de março a dezembro de 2020, o que precedeu em grande parte o surgimento de COVs nos Estados Unidos. Daqueles com histórico prévio de COVID-19, 1 (7%) recebeu mRNA-1273 e 15 (93%) receberam BNT162b2 para as doses 1 e 2, enquanto 3 (19%) receberam mRNA{{ 19}} e 13 (81%) receberam BNT162b2 para a dose 3. Daqueles sem histórico prévio de COVID-19, 3 (30%) receberam mRNA-1273 e 7 (70%) receberam BNT162b2 para as doses 1, 2 e 3.

Respostas de anticorpos neutralizantes de pseudovírus Como esperado, alguns participantes com histórico anterior de COVID-19 apresentaram anticorpos neutralizantes detectáveis ​​para cepas de tipo selvagem (16/9 [56%]) e variantes (16/4 [25%]) em linha de base, enquanto o grupo sem experiência com COVID-19 apresentou anticorpos neutralizantes de linha de base indetectáveis ​​(Figura 1A). A série de vacinação primária com 2-dose suscitou anticorpos neutralizantes em ambos os grupos contra todas as 6 cepas analisadas, mas para diminuir os títulos contra as variantes, particularmente entre o grupo sem tratamento prévio com COVID-19 (Figura 2A Complementar e Tabela 2 Complementar ). Após a série primária, os títulos neutralizantes diminuíram significativamente ao longo do tempo em ambos os grupos até a administração da terceira dose de reforço. Após a vacinação de reforço, os anticorpos neutralizantes aumentaram significativamente em ambos os grupos contra todas as 6 estirpes. A dose de reforço reduziu efetivamente a lacuna entre participantes sem experiência com COVID-19 e previamente infectados e proporcionou uma maior amplitude de respostas neutralizantes às variantes Delta e Omicron. Durante o acompanhamento de 6-mês após o reforço, os títulos de anticorpos neutralizantes permaneceram detectáveis ​​em todos os grupos e contra todas as variantes. No entanto, os títulos diminuíram gradualmente, especialmente nos participantes ingénuos da COVID-19.

Tabela 1. Características basais da coorte do estudo

Anticorpos ADCC

Semelhante aos anticorpos neutralizantes, os anticorpos ADCC foram detectáveis ​​em níveis baixos no início do estudo contra todas as 6 cepas de SARS-CoV-2 em participantes com COVID anterior-19, enquanto nenhum anticorpo ADCC foi detectado no início do estudo em COVID{{ 4}}–indivíduos ingênuos (Figura 1B). A série de vacinação primária com 2-dose suscitou anticorpos ADCC em ambos os grupos contra todas as 6 cepas analisadas, mas em níveis mais baixos entre o grupo sem tratamento prévio com COVID-19, especialmente contra as variantes Omicron (Figura 2B Complementar e Tabela Suplementar 3). Os títulos de anticorpos ADCC diminuíram ao longo do tempo em ambos os grupos contra todas as variantes antes da administração de uma terceira dose de reforço. Após a terceira dose, os anticorpos ADCC aumentaram significativamente em ambos os grupos contra todas as 6 variantes do SARS-CoV-2. Durante o acompanhamento de 6-mês após o reforço, os anticorpos ADCC persistiram em ambos os grupos e contra todas as variantes. No entanto, foram observados declínios significativos nos títulos de anticorpos contra as variantes Omicron, especialmente entre participantes virgens de COVID-19. Correlação entre anticorpos neutralizantes e ADCC

Os títulos de anticorpos neutralizantes e ADCC foram significativamente correlacionados em ambos os grupos de participantes pós-dose 2, o que correspondeu ao tempo dos títulos máximos de anticorpos, com exceção de BA.2.12.1 no grupo sem tratamento prévio com COVID-19 (Suplementar Figura 3). A maior dissociação entre anticorpos neutralizantes e ADCC foi observada antes da dose de reforço nos indivíduos virgens de COVID-19, o que correspondeu ao nadir pós-vacina de anticorpos neutralizantes para as variantes do SARS-CoV-2. Naquela época, vários participantes do grupo vacinado sem experiência com COVID-19 apresentavam anticorpos ADCC persistentes em um cenário de anticorpos neutralizantes indetectáveis.

DISCUSSÃO

Este estudo de coorte longitudinal prospectivo descobriu que a 2-série de doses primária de vacinação com mRNA da COVID-19 provocou anticorpos amplamente neutralizantes cruzados e ADCC cruzados para SARS-CoV-2 de tipo selvagem, Delta, e cepas variantes Omicron, que diminuíram rapidamente. Uma vacinação de reforço com terceira dose reduziu efetivamente a lacuna entre participantes sem experiência com COVID-19 e previamente infectados e proporcionou uma maior amplitude de respostas neutralizantes e ADCC às variantes Delta e Omicron. A terceira dose também melhorou a durabilidade das respostas sorológicas, já que os anticorpos contra todas as seis cepas permaneceram detectáveis ​​durante 6-meses de acompanhamento. No entanto, os títulos de anticorpos neutralizantes e ADCC diminuíram gradualmente em 6 meses, especialmente para a variante Omicron entre indivíduos virgens de COVID-19. Estas descobertas apoiam a indicação de uma vacinação de reforço subsequente num cenário de diminuição da imunidade. Como muitas outras infecções virais [16], descobriu-se que os anticorpos neutralizantes do SARS-CoV-2 se correlacionam com a proteção contra doenças sintomáticas [9–11].

No entanto, a correlação entre anticorpos neutralizantes e proteção é incompleta. Como também se descobriu que os anticorpos efetores Fc se correlacionam com a proteção em modelos pré-clínicos [12, 13], a combinação de anticorpos neutralizantes e efetores Fc pode melhorar a correlação com a proteção. Os anticorpos efetores Fc podem se ligar a locais antigênicos únicos [17] que são distintos dos epítopos neutralizantes, facilitando o envolvimento do Fc com o FcR nas células efetoras. Isto implica que os anticorpos funcionais Fc podem ter a capacidade de conferir proteção contra COVID-19 apesar da diminuição dos anticorpos neutralizantes pós-vacinação e no contexto do surgimento de COVs [17]. Estudos futuros são necessários para determinar a eficácia dos anticorpos funcionais Fc na prevenção de COVID-19 causada por COVs atualmente em circulação.

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As limitações do nosso estudo incluem o pequeno tamanho da coorte matriculada em um único centro. As duas coortes não foram pareadas e as diferenças nas características basais podem ter contribuído para as respostas imunológicas. Como as vacinações foram administradas como tratamento padrão no fornecedor/local escolhido pelos participantes, houve variabilidade no momento das doses da vacina em relação ao momento da coleta da amostra. O momento das inscrições coincidiu com o surgimento da variante Omicron, e as infecções emergentes podem ter impactado os títulos de anticorpos. Este estudo não avaliou as respostas imunológicas após a vacinação com mRNA contendo variante, que foi autorizada pela Food and Drug Administration dos Estados Unidos e recomendada após a conclusão deste estudo. O estudo também não avaliou as respostas de anticorpos a outras variantes do SARS-CoV-2, a durabilidade dos anticorpos além de 6 meses, as respostas imunes celulares, outras respostas funcionais de anticorpos ou a eficácia da vacina. Em conclusão, a série primária de mRNA de COVID-19 e a vacinação de reforço provocaram altos títulos de anticorpos amplamente neutralizantes cruzados e ADCC cruzados, que diminuíram gradualmente ao longo de 6 meses, particularmente contra variantes de SARS-CoV-2 e entre COVID -19–indivíduos ingênuos. Esses dados apoiam a indicação de vacinação de reforço subsequente em um cenário de declínio da imunidade e de variantes emergentes do SARS-CoV-2.

figura 1. Atividade neutralizante de pseudovírus e citotoxicidade mediada por células dependente de anticorpos (ADCC) após vacinação contra doença por coronavírus 2019 (COVID-19). Neutralização de pseudovírus (concentração eficaz na qual 50% do vírus foi neutralizado [EC50]) (A) e ADCC funcional (B) títulos de anticorpos finais para síndrome respiratória aguda grave coronavírus 2 (SARS-CoV-2) Wuhan Hu{ As variantes {10}} (Wu-1), Delta e Omicron (BA.1, BA.2, BA.2.12.1 e BA.4/5) foram medidas longitudinalmente após a COVID-19 vacinação com RNA mensageiro em participantes com ou sem histórico prévio de COVID-19. Os títulos médios geométricos foram calculados para cada variante e ponto de tempo, e as comparações estatísticas dos títulos transformados em log foram feitas usando testes de Mann-Whitney. As linhas tracejadas representam o limite inferior de detecção do ensaio. *P < 0,05; **P < 0,01; ***P < 0,001; ****P < 0,0001; ns, não significativo. Os mapas de calor mostram títulos de anticorpos de ponto final neutralizantes de pseudovírus (EC50) (C) e ADCC (D) contra variantes do SARS-CoV-2 ao longo do tempo.

Referências

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