что такое несущий ген s белка
Антитела класса IgG к S-белку (количественное) коронавируса SARS-CoV-2
Анализ крови на антитела к возбудителю COVID 19 выполняется для оценки иммунного ответа на текущую или перенесенную инфекцию. Иммуноглобулины класса G (IgG) начинают появляться в крови примерно через 3-4 недели после инфицирования и могут сохраняться длительное время. Наличие IgG указывает на ранее перенесенную инфекцию. Как правило, при заболевании антитела вырабатываются как к нуклеокапсидному (N), так и к спайковому (S) белку коронавируса. Выявление IgG к спайковому (S) белку позволяет судить о наличии защитного иммунитета, который может сформироваться как после перенесенного заболевания, так и после вакцинации. Высокочувствительный полностью автоматизированный количественный тест для выявления антител IgG к вирусу SARS-CoV-2 позволяет отслеживать динамику уровня антител, в том числе после вакцинации, и оценить, насколько меняется со временем устойчивость иммунного ответа к COVID-19.
Показания к обследованию:
Подготовка к исследованию:
Рекомендуется взятие крови не ранее чем через 4 часа после последнего приема пищи.
Интерпретация результата:
Критерий защитного уровня IgG еще не прописан в рекомендациях РПН и МЗ РФ.
Ориентировочная градация для данной тест-системы (по данным производителя):
Наличие антител IgG подразумевает определенную защиту организма и меньшую вероятность заболевания в ближайшее время или тяжелых осложнений при инфицировании. Но не дает 100-% гарантии от повторного заболевания и не отменяет соблюдения принципов барьерной и др. профилактики заражений.
Обращаем Ваше внимание, что интерпретация результатов исследований, установление диагноза, назначение лечения, принятие решений по вакцинации – только на консультации врача (в соответствии с Федеральным законом № 323-ФЗ «Об основах охраны здоровья граждан в Российской Федерации» от 21.11.2011 г.).
О чем вы много думали, но боялись узнать #2 — мРНК вакцина, выработка иммунитета, S-белок
как и прежде я постараюсь максимально точно раскрыть тему и ответить на интересующие вопросы;
в первую очередь я пишу о том, что мне наиболее инетересно и что я сам хочу глубже узнать, однако, если у вас есть интересные вопросы, то можете предлагать их мне для следующих частей;
прошу отнестись с пониманием, что я физически не могу отвечать на все вопросы в комментариях в малейших деталях;
я не привожу ссылок на источники (за исключением отдельных), так как все приведенные в моей статье сведения могут быть элементарно проверены;
в комментариях я также стараюсь не приводить ссылки, так как если человек интересуется, то найдет, а если он просто хочет докопаться, то его мои ссылки не устроят.
Начать я бы хотел с разъяснения некоторых основ биологии, которые помогут в понимании как мРНК вакцин, так и аденовирусных векторных вакцин, о которых я рассказывал раньше. Также меня резонно упрекнули в слишком сильном упрощении ДНК-РНК мира, и первой частью своего рассказа я исправляю данную неточность.
В начале 1950-х Фрэнсис Крик сформулировал центральную догму молекулярной биологии, которая и по сей день остается актуальной, но с некоторыми оговорками. Мы не будем вдаваться в частные случаи, которые не соответствуют центральной догме, а перейдем к общему описанию умозаключений Ф. Крика. Итак, в основе всей жизни на земле лежит информационный поток от ДНК к РНК (транскрипция) и от РНК к белку (трансляция) (Рисунок 1a). Частным случаем является обратная транскрипция, при которой информация передается от РНК к ДНК. В эукариотах (к которым относятся животные и растения) обратная транскрипция наблюдается крайне редко и связана прежде всего с ретротранспозонами (генетическое наследие вирусов) и теломеразой (специальный фермент). Зато вирусы используют этот механизм для внедрения своего генетического кода в человеческую ДНК; но это относится никак не к аденовирусам, а к ретровирусам, самым известным представителем которых является ВИЧ. После трансляции белок еще не представлен в своей окончательной форме, а проходит ряд модификаций (одна из которых фолдинг), чтобы принять свою законченную форму. Также, белки часто представлены не отдельной структурой, а составляют целые комплексы со множеством взаимодействующих белков.
Рисунок 2. Разнообразие ДНК и РНК в человеческом организме
мРНК вакцина
А теперь зная о том, как же все-таки появляются белки, давайте посмотрим свежим взглядом на аденовирусные векторные вакцины, где с ДНК вируса считывается сначала РНК, кодирующая шип белок, а потом по шаблону этой РНК создается множество копий S-белка.
Рисунок 3. Действие мРНК вакцины
Липидные наночастицы должны быть стабильны до того момента, пока не проникнут внутрь клетки.
Внутри клетки наоборот они должны эффективно освобождать мРНК.
Липидные наночастицы должны быть устойчивы как к окислительным агентам и действию ферментов (нуклеазы).
мРНК должны быть стабильны при длительном хранении
мРНК должны произвести большое количество S-белка, прежде чем быть уничтожены внутри клетки.
Произведенный S-белок должен эффективно взаимодействовать с иммунной системой, предоставляя иммуной системе для запоминания «правильные» эпитопы (об этом будет дальше).
Выработка иммунитета
Так зачем же нужны две дозы вакцины, если клетки способны запоминать патогены? Особенность иммунной системы в том, что некоторые патогены наша иммунная система запоминает отлично, а вот другие плохо. Для того, чтобы усилить «иммунную память» и необходима вторая доза вакцины через определенный промежуток времени. При повторном попадании такого же или похожего патагена в организм (Рисунок 4.5) происходит активация уже существующих Т-хелперов памяти, Т-киллеров памяти и В-клеток памяти. При этом дополнительное усиление Т-хелперами памяти Т-киллеров и В-клеток. Таким образом, вызывается усиливающий каскад в иммунной системе, который мгновенно рекрутирует иммунную систему на противодействие (именно поэтому часто после второго укола наблюдается повышенная температура, головная боль и т.д.). При этом формируются более устойчивые клетки памяти.
S-белок
Рисунок 6. Взаимодействие антитела и эпитопа S-белка
Так вот коронавирус использует S-белок для связывания с рецептором клетки и проникновения внутрь; без него вирус просто не сможет проникнуть внутрь клетки. И одной из важнейших компонентой этого механизма является RBD-домен, который распознает АСЕ2 рецептор и инициирует процесс проникновения внутрь клетки. Если заблокировать данный домен антителами, которые вырабатывают упомянутые выше плазматические клетки, то вирус перестанет распространяться. Чтобы понять, как работает блокирование S-белка антителами давайте обратимся к Рисунку 6. На нем изображен тримерный S-белок и антитела, которые к нему прикрепились. Нейтрализующие антитела содежат два конца, которыми они могут прикрепляться к патогену и блокировать его. Участок, который находится на патогене и опознается антителами называется эпитоп; участки на концах антитела, которые опознают патоген называются паратопами. Если мы идем в микромир клеток и белков, то очевидные нам явления и обычная житейская логика перестают существовать. Этот мир подчиняется законам, где даже слабые водородные и электростатические силы начинают играть роль. Кстати, а хотите статью, в которой бы рассказывалось об особенностях существования микромира клетки?
В статье Effects of common mutations in the SARS-CoV-2 Spike RBD domain and its ligand the human ACE2 receptor on binding affinity and kinetics было определено, что мутации в RBD-домене N501Y и S477N повышают трансмиссивность вируса, мутации K417N/T в том же домене усиливают способность избегать иммуную систему, а мутация E484K приводит и к тому и к другому. В той же статье была оценена способность вируса заражать клетки. При оценке способности вируса заражать клетки оценивается возможность S-белка взаимодействовать с АСЕ2 рецептором, которая определяется константой диссоциации. Константа диссоциации (Kd) в биохимии это специфическая константа равновесия, которая определяет возможность крупного объекта разделиться (обратимо) на более мелкие объекты. Так вот, для немутировавшего RBD-домена Kd = 74.4 нМ (наномолей), для мутации N501Y Kd = 7.0 нМ, т.е. при такой мутации RBD-домен S-белка в 10.5 раз сильнее связывается с АСЕ2 рецептором. Для бразильского штамма (E484K/N501Y) эта константа составляет 5.1 нМ, т.е. в 14.5 раза сильнее. В то время как мутация K417N увеличивает константу диссоциации до 364 нМ.
Универсальная вакцина
Так все же, мы теперь будем вынуждены вечно колоть себе вакцину от возникающих новых штаммов, когда провалим вакцинацию всего населения Земли? У меня есть надежда, что нет. Еще в 2017 году ученые начали разработку универсальной вакцины от коронавирусов (да-да, не одного а многих), но из-за нехватики финансирования работы шли медленно. И вот глобальная пандемия помогла толкнуть эти разработки но новый уровень. На данный момент прорабатываются многие варианты для борьбы с коронавирусами.
Одной из многообещающих вакцин является вакцина, содержащая S-белки с разными RBD-доменами (как мы помним NTD-домены не подходят на эту роль из-за их мутационной изменчивости) к наиболее опасным/новым штаммам вируса, а также к другим представителям семейства коронавирусов (MERS-CoV и SARS-CoV-1). Полагаю, что развитие компьютерного моделирования взаимодействия между S-белком и АСЕ2 рецептором поможет предугадать и предсказать новые потенциально опасные мутации RBD-домена. И можно будет действовать на опережение. Опять же разные S-белки в вакцине смогут помочь выработать иммунитет к мутациям коронавируса. мРНК вакцины отлично подходят для такого применения из-за их сравнительно нетрудозатрадной перестройке под другую мРНК.
Очень обещающей может быть вакцина с одним универсальным эпитопом или RBD-доменом, которая покроет целое семейство коронавирусов. Разработки в этой области идут и, возможно, через какое-то время свет увидит пан-коронавирусная вакцина, которая защитит не только от SARS-CoV-2, но и от MERS-CoV и SARS-CoV-1.
До сих пор не было создано никакого специфического лечения от коронавирусной инфекции, а все медицинские манипуляции сводились только к поддерживающей терапии. Однако, потенциальным лечением (хоть и дорогим пока что) является лечение нейтрализующими антителами. Да, такими же точно антителами, которые производят наши плазматические клетки. Все отличие заключается в том, что можно заранее создать достаточный объем нейтрализующих антител (которые спроектированы для блокирования S-белка коронавируса) и доставить их в организм для борьбы с коронавирусом, а не ждать пока иммунная система распознает патоген и начнет производить собственные. На данный момент было показано, что применение нейтрализующих антител на ранних стадиях развития заболевания приводит к более легкому течению болезни, в то время как применение антител на поздних стадиях заболевания не принесло сколь бы то ни было статистически значимого улучшения. Нейтрализующие антитела также можно спроектировать для определения заранее заданного RBD-домена.
Это продолжение моего рассказа, в котором я вас знакомлю с вакцинами против коронавируса и их механизмами действия. В ней я погружаюсь глубже в недра молекулярной биологии, чтобы познакомить вас с центральной догмой, а также со структурой S-белка и его взаимодействием с антителами. Ну и напоследок мы немного пофантазируем на тему создания универсальной вакцины.
Нейтрализующие антитела к коронавирусу SARS‑CoV‑2, спайковый (S) белок, IgG, количественно ( Тест анти-RBD)
Доступен анализ на нейтрализующие антитела класса g после вакцинации или перенесенного COVID-19. ( Количественное определение антител класса IgG к RBD-домену спайкового (S) белка SARS-Co-V-2, пре- и поствакцинальные).
АКЦИЯ: все анализы со скидкой 25 %. (переходите по ссылке)
Что за тест анти-RBD и что он показывает?
В ответ на заражение организм начинает реагировать выработкой антител различных классов. Именно их обнаружение позволяет установить факт инфицирования даже у бессимптомных пациентов. IgG начинают выявляться в среднем на 3-й неделе заболевания, перемещаясь по сосудистому руслу пациентов длительно время. При лабораторном тестировании возможно определение IgG к различным белкам вируса. Наличие антител класса IgG к нуклеокапсидному белку является показателем перенесенной инфекции.
Выявление IgG к рецептору связывающего домена (RDB) – позволяет судить о наличии защитного иммунитета, который мог сформироваться после перенесенного заболевания, так и после вакцинации. Антитела к рецептору связывающего домена S белка обладают нейтрализующими свойствами и препятствуют связыванию вируса с клетками человека, тем самым обеспечивая важную роль в определении индивидуального протективного (защитного) иммунного ответа к SARS-CoV-2.
Кому показан и когда нужно сдавать тест на наличие антител к S-белку?
В первую очередь анализ на определение нейтрализующих антител класса g ( АНТИ RBD) показан лицам переболевшим новой коронавирусной инфекцией и лицам, после вакцинации препаратом «Спутник V» (Центр Гамалеи), а также другими вакцинами, разрешенными к применению на территории РФ. Рекомендуемый срок сдачи анализа на антитела после вакцины «Спутник V» 35-42 дня с момента постановки первого компонента. Для выявления антител после вакцины ЭпиваКкорона необходимы специальные тест системы «Вектор».
Чувствительность теста в диапазоне 80-99 %, специфичность 95-99%
Расшифровка результатов исследования
Некоторые регионы планируют выдачу QR-кода при высоком уровне нейтрализующих антител даже у неофициально переболевших лиц ( Лица переболевшие дома с отрицательным тестом ПЦР). Анализ нужно будет сдать в специальных аккредитованных лабораториях.
Образец анализа на антитела к коронавирусу
При каком уровне антител нужно прививаться от коронавируса?
Положительные антитела и опасность для окружающих
Антитела могут сохранятся и определятся в сыворотке в течении 5-7 месяцев после начала заболевания. Уровень антител зависит от нескольких факторов, перечисленных выше. (Вес, пол, влияние вредных факторов, степень тяжести перенесенного заболевания и тд.). Все чаще и чаще высказывается в научных кругах мнение, что в связи с появлением нового штамма «Дельта» ( Индийский штамм) необходим более высокий уровень антител, поэтому рекомендуем периодически сдавать анализ, с целью отслеживания динамики титров антител. В случае снижения титров до низких показателей, следует рассмотреть вопрос о ревакцинации.
По последним исследованиям, (статья опубликована 12.10.2021 ) проведенного в Швеции и Италии, показали, что у большинства переболевших COVID-19 в первые полгода количество антител снижалось постепенно, после чего показатель ( в течении 8-9 месяцев) до 15 месяцев был стабильным.
Авторы собрали 188 анализов крови у 136 пациентов, у которых заболевание сопровождалось характерными симптомами и протекало в различной форме, от легкой до тяжелой. В качестве контрольной выборки использовали плазму 108 человек с подтвержденным отрицательным ПЦР-тестом.
Ученые измеряли титры анти-S и анти-RBD антител в плазме. Первые специфически направлены на спайковый белок, или S-белок вируса целиком, а вторые — на рецептор-связывающий домен (RBD) S-белка, играющий ключевую роль в связывании вируса с клетками. Известно, что со временем в структуре S-белка и RBD-домена накапливаются мутации, которые снижают нейтрализующую способность антител. Задачей ученых было определить время, в течение которого антитела плазматических клеток сохраняют активность.
Результаты показали, что на пике иммунного ответа у выздоравливающих пациентов уровни анти-RBD иммуноглобулинов IgM и IgA были увеличены на 77 и 85 процентов соответственно, но затем в течение шести-пятнадцати месяцев упали до 4,5 и 11 процентов. Антитела IgM и IgA к S-белку показали значения чуть выше — соответственно 88 и 90 процентов в первые один-три месяца и вполовину меньше через 55-56 дней.
Титры специфических антител IgG к RBD и S-белку у 94 процентов пациентов достигли максимума через 15-28 дней после появления симптомов, потом, после прохождения пика ответа антител, они постепенно уменьшились примерно в четыре раза к концу шестого месяца, а затем оставались стабильными до 15 месяцев. Дольше сохранялся высокий уровень антител у тех, кто переболел COVID-19 в тяжелой форме.
Для сравнения ученые оценили уровень специфических IgG антител в плазме вакцинированных. Оказалось, что через 14-35 дней после введения первой дозы вакцины титры антител были аналогичны таковым у переболевших через шесть месяцев после заражения, а после второй соответствовали максимальному уровню естественного ответа у выздоравливающих пациентов.
Помимо основного штамма SARS-CoV-2, авторы проверили эффективность антител в отношении бета, гамма и дельта-вариантов (мутировавшие штаммы) в течение 15 месяцев после заражения и подтвердили, что нейтрализующая активность антител, хоть и в меньшей степени, сохраняется и для этих вариантов коронавируса.
Кроме того, ученые определяли уровень Т-клеточного ответа, пик которого был отмечен между третьим и шестым месяцами после заражения, за которым последовало значительное снижение через 12-15 месяцев. Однако интенсивность и продолжительность ответа при этом не зависели от тяжести заболевания.
Авторы исследования уточняют, что для оценки длительного иммунитета, сохраняющегося в В-клетках памяти, 15 месяцев, в течение которых проводили исследование, недостаточно, но очевидно, что у большинства перенесших COVID-19 пациентов циркулирующие В- и Т-клетки памяти и нейтрализующие антитела присутствуют в плазме крови до 15 месяцев после заражения.
Где можно сдать анализ на нейтрализующие антитела g к S белку?
Тесты на антитела к COVID-19. Популярные вопросы
Чем отличается наличие антител к спайковому (S) белку SARS-CoV-2, IgG, и антител к коронавирусу SARS-CoV-2 (нуклеокапсидному белку); IgG и Нейтрализующие антитела IgG к рецептор-связывающему домену (RBD) белка S1?
РНК вируса SARS-CoV-2 кодирует четыре структурных белка: спайковый (S), оболочечный (E), нуклеокапсидный (N), мембранный (M). Структуры, выступающие на поверхности вируса подобно шипам и придающие сходство с короной, сформированы спайковым (S) белком. S-белок состоит из двух субъединиц, на одной из которых располагается рецептор-связывающий домен (RBD), посредством которого вирус связывается с рецепторами на клетках эпителия дыхательных путей человека при заражении. При инфицировании, SARS-CoV-2 стимулирует гуморальный и клеточный ответ иммунной системы человека, при этом гуморальный ответ характеризуется продукцией специфических антител классов M и G, которые способны распознавать и связывать вышеуказанные структурные белки SARS-CoV-2, участвуя в механизмах его нейтрализации и удаления. Нуклеокапсидный (N) и спайковый (S) белки в ходе инфекции вызывают наиболее выраженный антительный ответ. Выявление специфических антител к этим белкам используют в качестве иммунных свидетельств контакта организма с новым коронавирусом. При этом нейтрализующая активность антител, вырабатываемых против SARS-CoV-2, преимущественно соотносится с антителами к S-белку.
В чем различие между тестами IgG количественными и качественными?
Качественный тест определяет только факт наличия антител в сыворотке крови, поэтому результатом данного исследования будут значения «обнаружено» или «не обнаружено». Количественный тест показывает не только наличие антител в сыворотке крови, но и определяет (числовым значением) их концентрацию.
Определение антител к SARS-CoV-2 имеет значение для оценки иммунного ответа на текущую или перенесенную инфекцию, в качестве дополнительного метода диагностики при заболевании, для оценки уровня популяционного иммунитета, а также при оценке напряженности поствакцинального протективного иммунитета. В настоящий момент на территории Российской Федерации применяются более 150 зарегистрированных тест- систем для определения уровня антител к SARS-CoV-2, которые различаются между собой по ряду параметров: чувствительность, специфичность, возможность количественной или качественной оценки, антигенам, используемых основе, а также единицами измерения значений. Соответственно, делать текущие и перспективные выводы по обобщенному значению уровня антител без учета их специфики, целей тестирования, а также персонифицированной информации о состоянии человека, нельзя.
В нашей клинике Вы можете сдать как качественные, так и количественные тесты на антитела к коронавирусу SARS-CoV-2 (COVID-19)
Антитела к RBD домену S1 белка вируса SARS- CoV-2, IgG
Наиболее частыми клиническими симптомами данной инфекции являются: повышение температуры тела, кашель, одышка, утомляемость, ощущение тяжести в грудной клетке.
В ответ на заражение организм вырабатывает антитела различных классов. Именно их обнаружение позволяет установить факт инфицирования даже у бессимптомных пациентов.
Первыми вырабатываются IgM-антитела, по их наличию можно судить о том, что человек недавно был инфицирован вирусом. По наличию антител класса G можно говорить, что уже две-три недели прошло с того момента, как человек был инфицирован коронавирусом.
Тест-система для определения антител к RBD домену S белка среди всех антител класса G выявляет только те, которые непосредственно нейтрализуют вирус и, соответственно, препятствуют связыванию вируса с клетками человека.
Это позволяет судить о наличии защитного иммунитета, который мог сформироваться как после перенесенного заболевания, так и после вакцинации, а также для оценки напряженности поствакцинального иммунитета.
Точность таких анализов близка к 100%. Поэтому, если наличие анти-RBD антител будет выявлено, то в течение, по крайней мере, ближайших нескольких месяцев вы защищены, и ковид вам не грозит.
Данное исследование так же подходит для оценки поствакцинального иммунного ответа, полученного иммунизацией вакцинным препаратом на основе RBD-домена Spike.
В первую очередь анализ на определение нейтрализующих антител G (АНТИ RBD) показан лицам, переболевшим новой коронавирусной инфекцией, а также после вакцинации препаратом «Спутник V» (Центр Гамалеи) или другими вакцинами, разрешенными к применению на территории РФ.
По данным последних исследований, у пациентов с положительными антителами G нельзя полностью исключить вероятность выделения вируса в окружающую среду. То есть, они в данном случае имеют инфекционный статус.
Антитела могут сохранятся и определятся в сыворотке в течении 5-7 месяцев после начала заболевания. Их уровень зависит от многих факторов (вес, пол, влияние вредных факторов и тд.)
Для проведения данного исследования специальной подготовки не требуется. Рекомендуется взятие крови не ранее, чем через 4 часа после последнего приема пищи.
Отрицательный результат – отсутствие антител IgG к вирусу / не исключена текущая стадия инфекции.
Положительный результат – подтверждает факт встречи с вирусом SARS-CoV-2 и выработку к нему специфических иммуноглобулинов. Наличие IgG свидетельствует о перенесенном заболевании (при отрицательном результате ПЦР).