COVID-19继续席卷全球并造成住院和死亡及对全世界社区和经济的破坏。病毒变体则越来越多地逃脱了疫苗接种或抗体治疗提供的免疫保护。
在新研究中，由布里斯托尔大学的Imre Berger教授和海德堡马克斯-普朗克医学研究所的Joachim Spatz教授领导的一个国际团队在《Nature Communications》上同时发表了两项研究。这两项研究都表明了病毒如何在同一受感染的宿主中在不同的细胞类型中明显进化并适应其免疫力。
该团队试图研究SARS-CoV-2刺突蛋白中的一个量身定做的口袋在病毒感染周期中的功能。布里斯托尔团队在早期的突破中发现这个口袋在病毒感染性中发挥了重要作用。
Imre Berger教授指出：“到目前为止，一系列不间断的变体已经完全取代了原始病毒，Omicron和Omicron 2在全球范围内占主导地位。我们分析了在布里斯托尔发现的一个早期变体--BrisDelta。它的形状跟原始病毒不同，但我们发现的口袋却在那里，没有改变。耐人寻味的是，BrisDelta在从病人身上提取的样本中呈现为一个小亚群，但似乎比主导第一波感染的病毒更能感染某些细胞类型。”
BrisDelta研究的论文第一作者Kapil Gupta博士则表示：“我们的结果显示，一个人的身体里可以有几种不同的病毒变体。其中一些变种可能利用肾脏或脾脏细胞作为其藏身之处，而身体则忙于防御主导病毒类型。这可能使受感染的病人难以完全摆脱SARS-CoV-2。”
该团队应用刺突合成生物学技术、最先进的成像技术和云计算来破译工作中的病毒机制。为了了解口袋的功能，科学家们在试管中建立了合成SARS-CoV-2病毒，这些病毒是病毒的模仿品，但有一个重大优势，即它们是安全的--因为它们不会在人类细胞中繁殖。
通过利用这些人工病毒，他们能研究病毒感染中口袋的确切机制。他们指出，在跟脂肪酸结合后，装饰病毒的刺突蛋白会改变其形状。这种转换“形状”的机制有效地将病毒从免疫系统中隐藏起来。
这项研究的论文第一作者、海德堡马克斯-普朗克研究所和布里斯托尔马克斯-普朗克中心的联合成员Oskar Staufer博士则表示：“通过在跟炎症性脂肪酸结合时‘躲避’刺突蛋白，病毒在免疫系统中变得不那么明显。这可能是一种机制，以避免被宿主发现和较长时间的强烈免疫反应，并提高总的感染效率。”
“看来这个专门为识别这些脂肪酸而建造的口袋使SARS-CoV-2在受感染者的体内具有优势，并使它能够如此快速地繁殖。这可以解释为什么它存在于所有的变体中，其中包括Omicron，”Berger教授补充道，“有趣的是，同样的特征也为我们提供了一个击败病毒的独特机会，正是因为它是如此保守--用一种定制的抗病毒分子来阻断口袋。”