S-a stabilit un model bazat pe șoareci nou-născuți care permite transmiterea izolatelor clinice de SARS-CoV-2

S-a stabilit un model bazat pe șoareci nou-născuți care permite transmiterea izolatelor clinice de SARS-CoV-2

Într-un studiu recent publicat în bioRxiv * Server Preprint: Cercetătorii au dezvoltat un model de șoarece nou-născut care permite transmiterea sindromului respirator acut sever coronavirus 2 (SARS-CoV-2).

Studie: Ein neonatales Mausmodell charakterisiert die Übertragbarkeit von SARS-CoV-2-Varianten und zeigt eine Rolle von ORF8. Bildquelle: Dotted Yeti/Shutterstock

*NOTA importanta:bioRxiv publică rapoarte științifice preliminare care nu sunt revizuite de către colegi și, prin urmare, nu trebuie considerate concludente, menite să ghideze practica clinică/comportamentul legat de sănătate sau tratate ca informații stabilite.

fundal

Hamsterii și dihorii sunt utilizați în mod obișnuit pentru a modela patogeneza SARS-CoV-2; Cu toate acestea, ambelor modele animale le lipsește potențialul de manipulare genetică pentru a evalua factorii determinanți ai gazdei ai transmiterii virusului. Prin urmare, nu este clar care substituții de aminoacizi specifice SARS-CoV-2 VOC și mecanismele gazdă induse de SARS-CoV-2 contribuie la transmitere.

Șoarecii sunt opțiuni cu costuri reduse și disponibile pe scară largă, cu seturi de instrumente genetice și de reactivi versatile și mai puține provocări în creșterea și reglementarea; Cu toate acestea, transmiterea SARS-CoV-2 la șoarecii adulți nu a fost documentată. Autorii acestui studiu au stabilit anterior șoarecii nou-născuți cu vârsta de patru până la șapte zile ca modele eficiente pentru transmiterea IAV (virusul gripal A).

Despre studiu

În studiul de față, cercetătorii și-au extins analiza anterioară și au prezentat un model de șoarece neonatal care exprimă enzima de conversie a angiotensinei 2 (hACE2) umană K18 care a transmis SARS-CoV-2 și a examinat transmisia COV SARS-CoV-2 care circulă în trecut și în prezent.

Echipa a caracterizat tropismul SARS-CoV-2, replicarea și transmiterea tulpinii SARS-CoV-2 Wuhan-Hu-1 (WA-1) în comparație cu COV Alpha, Beta, Gamma, Delta și Omicron. Ei au caracterizat, de asemenea, transmiterea a doi virusuri recombinanți SARS-CoV-2 cărora le lipsește cadrul suplimentar de citire deschis 6 (ORF6) sau proteinele ORF8. Șoarecii și șoarecii masculi C57BL/6 (hACE2-/-) și C57BL/6 K18-hACE2+/+ au fost combinați pentru a genera descendenți K18-hACE2+/- permisivi pentru WA-1. Puii de caz index în vârstă de patru până la șapte zile au fost infectați intranazal cu WA-1.

Supraviețuirea și greutatea puilor au fost monitorizate zilnic și probe excretoare (secreții nazale) au fost colectate longitudinal de la puii index și puii aflați în contactul lor apropiat. Cinetica de excreție a tractului respirator superior (URT) a fost utilizată pentru a evalua infecțiile virale, iar pierderea în greutate a fost numită morbiditate indusă de SARS-CoV-2. Probele de secreție nazală au fost supuse testelor cantitative de transcripție inversă-reacție în lanț a polimerazei (RT-qPCR) și testele pe plăci au fost efectuate pe celule VeroE6 care supraexprimă proteaza serină transmembranară 2 (TMPRSS2) și ACE2.

Analiza imunohistochimică (IHC) a fost efectuată pe țesuturile nazofaringiene ale puilor index colorați pentru proteina nucleocapsidă (N) SARS-CoV-2. Particulele infecțioase SARS-CoV-2 în spălături retrotraheale și omogenate pulmonare au fost măsurate pentru a evalua tropismul viral pentru URT și, respectiv, tractul respirator inferior (LRT). Au fost de asemenea analizate citokinele prezente în probele de excreție URT de la șoareci nou-născuți infectați cu SARS-CoV-2.

Pentru a evalua cinetica de transmitere a SARS-CoV-2, năpârlirea zilnică a șoarecilor de contact a fost folosită ca indicator al replicării cu succes a virusului. Probele excretoare au fost analizate utilizând teste imunosorbente multiplex legate de enzime (ELISA). În plus, șoarecii au fost infectați cu SARS-CoV-2 fără ORF6 (WA-1 ΔORF6) sau fără ORF8 (WA-1 ΔORF8), iar probele lor de excreție, fluidele de lavaj retrotraheal și probele pulmonare au fost colectate pentru a evalua spargerea SARS-CoV-2, replicarea URT și, respectiv, replicarea LRT. Cantitatea de virus infecțios a fost cuantificată folosind teste de placă.

Rezultate

Șoarecii nou-născuți care exprimă K18-hACE2 au susținut eficient transmiterea SARS-CoV-2 WA-1, iar VOC-urile SARS-CoV-2 au arătat tropism pronunțat și dinamică de replicare la nou-născuții cu indice. ORF8 s-a dovedit a fi crucial pentru transmiterea cu succes a SARS-CoV-2. Morbiditatea și mortalitatea au fost echilibrate cu două până la trei zile la șoarecii de contact comparativ cu șoarecii index, iar acidul ribonucleic SARS-CoV-2 (ARN) a fost detectat la șoarecii de contact, indicând transmiterea SARS-CoV-2.

La patru dpi, particulele SARS-CoV-2 au fost vărsate de toți puii de contact, reprezentând o eficiență de 100% a transmiterii WA-1, iar detectarea SARS-CoV-2 în probele de șoareci nou-născuți a sugerat o infecție robustă cu SARS-CoV-2 în tractul respirator superior. În plus, celulele infectate cu SARS-CoV-2 au fost identificate în celulele epiteliale olfactive superioare, indicând replicarea WA-1 în URT.

Șoarecii infectați cu Omicron au excretat cantități mici de SARS-CoV-2. Pentru tulpina WA-1, titrurile SARS-CoV-2 excretate au fost de 105 unități formatoare de plăci (PFU)/ml în tractul respirator superior, dar titruri semnificativ mai mari (5 x 106 PFU/ml) în țesutul pulmonar. La titrurile de replicare de vârf, tropismul tulpinii WA-1 a progresat spre LRT. Dimpotrivă, replicarea alfa a favorizat URT. Încărcările virale în toate probele excretoare și probele de lavaj retrotraheal corespunzătoare au fost similare. Cu excepția lui Omicron, modelul a permis diferitelor COV ale SARS-CoV-2 să se replice și să se excrete la niveluri similare cu WA-1.

La șapte zile după infecție (dpi), șoarecii de contact cu infecții alfa și delta au prezentat o mortalitate de 100%, în timp ce ratele de mortalitate pentru infecțiile cu tulpina WA-1, beta-VOC și gamma-VOC au fost de 75%, 86% și 56%. respectiv. Este probabil ca în model să existe o valoare de prag pentru titrul de eliminare a indicelui (≥ 1,2 x 104 PFU/ml) pentru a estima succesul transmiterii la contacte. Infecțiile cu tulpina WA-1, beta-VOC și gamma-VOC, a căror transmitere a fost diferită în ceea ce privește debutul, timpul de finalizare și gradul de finalizare, au dus la răspunsuri generale similare la citokine.

WA-1 ΔORF8 a eliminat încărcăturile virale și încărcăturile virale URT au fost de 5 x 102 și, respectiv, 1 x 103 PFU/ml, semnificativ mai mici decât cele pentru WA-1 sau WA-1 ΔORF6, iar virușii infecțioși erau încă detectabili la șoarecii cu index la cinci dpi, indicând o clearance mai lentă a ORF8 în încetinirea absenței virale. Transmiterea WA-1 ΔORF8 a fost incompletă până la sfârșitul experimentului. În plus, titrul maxim de virus la șoarecii de contact WA-1-ΔORF8 a fost de 7,5 × 103 PFU/ml, care a fost mai mic decât cel pentru WA-1-ΔORF6 și WA-1.

Diplomă

În general, rezultatele studiului au arătat că modelul neinvaziv de șoarece neonatal poate dezvălui dinamica de transmitere a COV SARS-CoV-2, cu excepția Omicron și că ORF8 este crucial pentru transmiterea SARS-CoV-2.

*NOTA importanta:bioRxiv publică rapoarte științifice preliminare care nu sunt revizuite de către colegi și, prin urmare, nu trebuie considerate concludente, menite să ghideze practica clinică/comportamentul legat de sănătate sau tratate ca informații stabilite.

Referinţă:

• Vorläufiger wissenschaftlicher Bericht.
  Rodriguez-Rodriguez, B. et al. (2022) „Ein neonatales Mausmodell charakterisiert die Übertragbarkeit von SARS-CoV-2-Varianten und zeigt eine Rolle für ORF8.“ bioRxiv. doi: 10.1101/2022.10.04.510658. https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.10.04.510658v1