Πρόβλεψη της Ανοσολογικής Απάντησης, της Ανοσολογικής Διαφυγής και της Παθογένειας του Ιού SARS-CoV-2, μέσω των Μοναδικών Πεπτιδικών Υπογραφών του ως προς το Ανθρώπινο Πρωτέωμα

Ευάγγελος Κοντοπόδης^1,2,#,*, Βασίλειος Πιέρρος^1,#,*,

Δημήτριος Ι. Στραβοπόδης^2,* και Γεώργιος Θ. Τσάγκαρης^1,@,*

¹Μονάδα Πρωτεωμικής, Ίδρυμα ΙατροΒιολογικών Ερευνών Ακαδημίας Αθηνών (ΙΙΒΕΑΑ), Αθήνα 11527, Ελλάδα

²Τομέας Βιολογίας Κυττάρου και Βιοφυσικής, Τμήμα Βιολογίας, Σχολή Θετικών Επιστημών (ΣΘΕ), Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών (ΕΚΠΑ), Αθήνα 15701, Ελλάδα

^#Ισότιμη Συμμετοχή

^@Υπεύθυνος Επικοινωνίας (gthtsangaris@bioacademy.gr, ΓΘΤ)

*Παράρτημα

Περίληψη

Τα Ελάχιστου Μήκους Μοναδικά Πεπτίδια (CrUPs) αποτελούν μία ξεχωριστή και θεμελιώδους σημασίας ομάδα πεπτιδίων ενός πρωτεώματος. Η ταυτοποίηση των CrUPs σε έναν οργανισμό (π.χ. ιό ή βακτήριο) (αλλά και μεταλλαγμένη πρωτεΐνη) έναντι ενός διακριτού πρωτεώματος διαφορετικού οργανισμού (ή φυσικού-τύπου πρωτεΐνης) είναι μία εντελώς νέα προσέγγιση, η οποία θα μπορούσε να αποδειχθεί ιδιαίτερα χρήσιμη για την κατανόηση της δράσης μολυσματικών μικρο-οργανισμών (π.χ. ιών), την συσχέτιση νέων φαρμακολογικών στόχων με καινοτόμες θεραπείες και, βέβαια, τον σχεδιασμό νέων εμβολίων. Η προσέγγιση αυτή θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε πολλά διαφορετικά είδη ασθενειών, όπως ο καρκίνος, οι ανθρωπο-ζωο-νόσοι, ο στρατηγικός σχεδιασμός εμβολίων για παθογόνους ιούς και βακτήρια, και η ταυτοποίηση νέων αντιγονικών περιοχών – επίτοπων ικανών για την ανάπτυξη νέων θεραπευτικών αντισωμάτων. Η καινοτόμος αυτή δυναμική στρατηγική εφαρμόσθηκε για πρώτη φορά στον εντοπισμό των CrUPs του SARS-CoV-2 κορωνα(ο)ϊού έναντι του ανθρώπινου πρωτεώματος (C/H-CrUPs). Σε αυτές τις μελέτες, αναλύσαμε όλα τα CrUPs των κρίσιμων παραλλαγών του SARS-CoV-2 έναντι του πρωτεώματος του οργανισμού-ξενιστή, που στην περίπτωσή μας είναι ο Homosapiens (Human). Είναι εντυπωσιακό, ότι αυτή η προσέγγιση οδήγησε σε σημαντικά ευρήματα που φαίνεται να σχετίζονται μηχανιστικά με την ικανότητα διαφυγής του ιού από το ανοσοποιητικό σύστημα, καθώς και με τη μεταδοτική δύναμη και υψηλή παθογένεια της παραλλαγής Delta, σε αντίθεση με άλλες παραλλαγές, κρίσιμες διαπιστώσεις που έχουν επιβεβαιωθεί και από τα έως σήμερα επιδημιολογικά δεδομένα που αφορούν στην πορεία της νόσου. Περαιτέρω, χρησιμοποιήσαμε αυτήν την προσέγγιση στην ανάλυση της παραλλαγής Omicron του SARS-CoV-2 και των υπο-παραλλαγών της ΒΑ.1 και ΒΑ.2. Ανάλυση των C/H-CrUPs, στην ιδιαιτέρως μεταλλαγμένη πρωτεΐνη ακίδα (Spike) των υπο-παραλλαγών της Omicron, αποκάλυψε ότι οι εν λόγω μεταλλάξεις δημιουργούν νέα πολυ-μεταλλαγμένα C/H-CrUPs, μέσω των οποίων ο ιός μπορεί πιθανότατα να διαφύγει από τους αμυντικούς μηχανισμούς του ανοσοποιητικού συστήματος, ενώ αυτά τα εξειδικευμένα πολυ-μεταλλαγμένα C/H-CrUPs δύνανται ταυτόχρονα να διευκολύνουν την αποτελεσματικότερη σύνδεση του ιού με τον κυτταρικό υποδοχέα του ACE2, και την πλέον παραγωγική σύντηξη του ιού με το κύτταρο-στόχο/ξενιστή, αυξάνοντας έτσι τη μεταδοτικότητα και μολυσματικότητα του SARS-CoV-2 ιού. Το πιο σημαντικό όμως εύρημα είναι ότι, σε αντίθεση με την παραλλαγή Delta, στις υπο-παραλλαγές της Omicron, το πεπτίδιο NF9 διατηρείται άθικτο. Δεδομένου, ότι το πεπτίδιο NF9 έχει γνωστή ανοσο-διεγερτική δράση, το εύρημα αυτό υποδηλώνει ότι οι παραλλαγές της Omicron ΒΑ.1 και ΒΑ.2, αν και παρουσιάζουν αυξημένη μεταδοτικότητα, εμφανίζουν μειωμένη παθογένεια, σε σύγκριση με τη Delta, εφόσον το ανοσοποιητικό σύστημα μπορεί γρήγορα να ανταποκριθεί στον ιό.

Ολόκληρο το κείμενο είναι διαθέσιμο στο αρχείο που ακολουθεί: