Saber que ha desarrollado anticuerpos contra el virus SARS-CoV-2 después de recuperarse de la COVID-19 no le dice todo sobre la inmunidad. Los niveles e incluso los tipos de anticuerpos pueden diferir entre los pacientes, y esas diferencias pueden influir en si una persona está protegida contra la reinfección.
Los científicos de la Universidad Estatal de Ohio han desarrollado un nuevo procedimiento de prueba de laboratorio para la detección de anticuerpos contra el SARS-CoV-2 que da resultados más rápidamente que los ensayos existentes e identifica específicamente los llamados anticuerpos "neutralizantes", aquellos que protegen bloqueando la células.
"Con muchos ensayos actualmente en uso, podemos detectar anticuerpos, pero eso no nos dice si son anticuerpos neutralizantes. Solo sabemos el nivel de anticuerpos que alguien tiene", dijo Shan-Lu Liu, profesora del Ohio State College. del Departamento de Biociencias Veterinarias de Medicina Veterinaria y autor principal de un nuevo artículo de revista que describe el ensayo.
"Algunos anticuerpos pueden ser protectores, algunos pueden no ser protectores y algunos incluso pueden aumentar la infección; sabemos que con este tipo de coronavirus y algunos otros virus, algunos anticuerpos incluso pueden causar daño", dijo. "Nuestro ensayo examina si los anticuerpos son potencialmente protectores, lo que significa que evitan que un paciente se reinfecte y bloquean la replicación viral. Ese es el resultado de la infección que queremos que tenga la gente".
"Algunos anticuerpos pueden ser protectores, algunos pueden no ser protectores y algunos incluso pueden aumentar la infección"
En análisis de muestras de sangre de varias poblaciones diferentes que habían dado positivo por COVID-19, los investigadores encontraron con este nuevo ensayo que, en general, los pacientes de la UCI habían producido la concentración más alta de anticuerpos neutralizantes, y los donantes de plasma convalecientes y los trabajadores de la salud tenían la niveles más bajos de anticuerpos.
"Entonces, cuanto más grave es la enfermedad, más altos son los niveles de anticuerpos producidos. Y esto nos dice que hay un amplio espectro de diferentes niveles de anticuerpos después de la infección", dijo Liu, también investigador del Centro de Investigación de Retrovirus y codirector del Programa de Virus y Patógenos Emergentes del Instituto de Enfermedades Infecciosas del estado de Ohio. "Estamos en una pandemia ahora, pero eventualmente podremos ver no solo cuántas personas se infectaron, sino también el resultado. Nuestro ensayo podría usarse para determinar si se han desarrollado anticuerpos en personas que han tenido contacto con SARS-CoV-2."
EL ESTUDIO
La investigación se publica en línea en la revista JCI Insight. Liu y sus colegas desarrollaron lo que se llama un ensayo de anticuerpos neutralizantes del virus "pseudotipo", en el que un vector y el núcleo del VIH se recubren con la proteína de pico SARS-CoV-2 para detectar anticuerpos contra el coronavirus.
El equipo aplicó un nuevo enfoque al seleccionar una forma diferente de enzima productora de luz que se puede detectar convenientemente en medios de cultivo que contienen las células infectadas por el virus. Esa elección ahorró varios pasos y tiempo en el proceso de detección sin perder precisión y sensibilidad al virus objetivo.
Los coautores Cong Zeng, investigador postdoctoral, y Jack Evans, estudiante del programa de posgrado en biología molecular, celular y del desarrollo, completaron la mayor parte del trabajo para desarrollar el ensayo.
Con la nueva herramienta analítica en la mano, los científicos de la Facultad de Medicina Veterinaria colaboraron con Gerard Lozanski y otros en la Facultad de Medicina para analizar 221 muestras de sangre de pacientes para validar la efectividad del ensayo y verificar que la prueba de detección podría ampliarse para detección generalizada.
Las muestras se obtuvieron de 104 pacientes COVID-19 hospitalizados, 49 de los cuales estaban en cuidados intensivos; 42 profesionales de la salud que dieron positivo por COVID-19; 38 donantes de plasma convalecientes (pacientes recuperados que donaron plasma para un posible uso terapéutico en pacientes muy enfermos con COVID-19); y 37 muestras de control de pacientes que habían sido hospitalizados por afecciones respiratorias antes de septiembre de 2019.
CONCLUSIONES Y RESULTADOS
Los resultados mostraron que, en general, los pacientes hospitalizados, y los pacientes de la UCI en particular, tenían las concentraciones o títulos más altos de anticuerpos neutralizantes en sus sistemas. Sin embargo, más del 14% de los que habían sido hospitalizados no tenían o tenían niveles muy bajos de anticuerpos.
De los profesionales de la salud, el 40% fueron negativos para anticuerpos neutralizantes y el 36% tuvo concentraciones bajas. Y más de la mitad de los donantes de sangre convalecientes tenían concentraciones de anticuerpos que eran demasiado bajas para calificarlos como donantes para el tratamiento de pacientes con COVID-19, dijo Liu.
El ensayo no detectó anticuerpos contra el SARS-CoV-2 en las muestras de personas que habían estado enfermas con otros tipos de enfermedades respiratorias.
La precisión de la prueba se validó aún más verificando en un laboratorio que los anticuerpos detectados en las muestras de sangre de los pacientes COVID-19 neutralizaron de hecho el auténtico virus SARS-CoV-2.
No pasará mucho tiempo antes de que el ensayo se someta a una prueba más amplia. La efectividad, sensibilidad y especificidad del ensayo fueron factores importantes en la solicitud exitosa del estado de Ohio para una subvención del Instituto Nacional del Cáncer de $ 10 millones otorgada el mes pasado para estudios del impacto a largo plazo de COVID-19 en los socorristas, trabajadores de la salud y el general.
OTROS ESTUDIOS SOBRE ANTICUERPOS
En ausencia de tratamientos efectivos y aprobados para la COVID-19, algunos hospitales han estado tratando a pacientes con síntomas graves de COVID con plasma sanguíneo de pacientes en recuperación. La sangre de los pacientes recuperados contiene anticuerpos que actúan contra el coronavirus. Si bien el plasma aún no ha mostrado beneficios en los ensayos aleatorizados, algunos pequeños estudios retrospectivos sugieren que puede reducir la gravedad de la enfermedad y reducir el tiempo de hospitalización.
Esta semana en mBio, una revista de acceso abierto de la Sociedad Estadounidense de Microbiología, los investigadores informan que los niveles de anticuerpos en la sangre de los pacientes con COVID-19 caen rápidamente durante las semanas posteriores a que sus cuerpos hayan eliminado el virus y los síntomas hayan desaparecido. Si finalmente se demuestra que el plasma convaleciente tiene un beneficio claro, concluyeron los autores, entonces debe recolectarse durante un período de tiempo específico después de la recuperación. Sin embargo, los pacientes en recuperación no pueden donar sangre hasta al menos 14 días después de que los síntomas hayan desaparecido, para que el cuerpo tenga tiempo de eliminar las partículas virales.
Laboratorio (Foto. Unsplash)
"No queremos transfundir el virus, solo transfundir los anticuerpos", dijo Andrés Finzi, Ph.D., de la Universidad de Montreal, en Canadá. "Pero al mismo tiempo, nuestro trabajo muestra que la capacidad del plasma para neutralizar las partículas virales está disminuyendo durante esas primeras semanas".
La proteína de pico de SARS-CoV-2 juega un papel crucial en ayudar al virus a agarrar e invadir las células huésped. Los anticuerpos producidos por el sistema inmunológico del cuerpo se unen a una parte de esta proteína y bloquean la capacidad de esta "llave" para interactuar con el "bloqueo" celular del huésped, dijo Finzi, evitando que la partícula viral infecte una célula huésped.
Estudios previos sugieren que los anticuerpos contra la proteína pico del SARS-CoV-2 alcanzan un pico 2 o 3 semanas después del inicio de los síntomas. Los hallazgos de un estudio transversal anterior realizado por el grupo de Finzi, en el que participaron más de 100 pacientes, sugirieron que la capacidad del plasma para neutralizar el virus disminuyó significativamente entre 3 y 6 semanas después del inicio de los síntomas.
Estudios previos sugieren que los anticuerpos contra la proteína pico del SARS-CoV-2 alcanzan un pico 2 o 3 semanas después del inicio de los síntomas
En el nuevo estudio longitudinal, Finzi y sus colegas analizaron muestras de sangre recolectadas a intervalos de un mes de 31 personas que se recuperaban de COVID-19. Midieron los niveles de inmunoglobulinas que actúan contra la proteína S del coronavirus y probaron la capacidad de los anticuerpos para neutralizar el virus.
Los investigadores observaron variaciones en el nivel de pacientes individuales, pero identificaron una señal general consistente: los niveles de inmunoglobulinas G, A y M que se dirigen al sitio de unión disminuyeron entre 6 y 10 semanas después de que comenzaron los síntomas. Durante el mismo período de tiempo, la capacidad de los anticuerpos para neutralizar el virus disminuyó de manera similar.
El grupo de Finzi ha seguido estudiando muestras de sangre de los pacientes. Comprender cómo cambian los niveles de anticuerpos con el tiempo, dijo, es fundamental no solo para optimizar el uso de plasma de convalecencia, sino también para comprender la eficacia de la vacuna y si las personas previamente infectadas corren o no riesgo de reinfección.