SARS-CoV-2 Omicron spike mediated immune escape and tropism shift
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The SARS-CoV-2 Omicron BA.1 variant emerged in late 2021 and is characterised by multiple spike mutations across all spike domains. Here we show that Omicron BA.1 has higher affinity for ACE2 compared to Delta, and confers very significant evasion of therapeutic monoclonal and vaccine-elicited polyclonal neutralising antibodies after two doses. mRNA vaccination as a third vaccine dose rescues and broadens neutralisation. Importantly, antiviral drugs remdesevir and molnupiravir retain efficacy against Omicron BA.1. We found that in human nasal epithelial 3D cultures replication was similar for both Omicron and Delta. However, in lower airway organoids, Calu-3 lung cells and gut adenocarcinoma cell lines live Omicron virus demonstrated significantly lower replication in comparison to Delta. We noted that despite presence of mutations predicted to favour spike S1/S2 cleavage, the spike protein is less efficiently cleaved in live Omicron virions compared to Delta virions. We mapped the replication differences between the variants to entry efficiency using spike pseudotyped virus (PV) entry assays. The defect for Omicron PV in specific cell types correlated with higher cellular RNA expression of TMPRSS2, and accordingly knock down of TMPRSS2 impacted Delta entry to a greater extent as compared to Omicron. Furthermore, drug inhibitors targeting specific entry pathways demonstrated that the Omicron spike inefficiently utilises the cellular protease TMPRSS2 that mediates cell entry via plasma membrane fusion. Instead, we demonstrate that Omicron spike has greater dependency on cell entry via the endocytic pathway requiring the activity of endosomal cathepsins to cleave spike. Consistent with suboptimal S1/S2 cleavage and inability to utilise TMPRSS2, syncytium formation by the Omicron spike was dramatically impaired compared to the Delta spike. Overall, Omicron appears to have gained significant evasion from neutralising antibodies whilst maintaining sensitivity to antiviral drugs targeting the polymerase. Omicron has shifted cellular tropism away from TMPRSS2 expressing cells that are enriched in cells found in the lower respiratory and GI tracts, with implications for altered pathogenesis.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».