Onderzoekers van Skoltech, de Amerikaanse bedrijven VirIntel en Argentys Informatics en twee instituten van de Russische Academie van Wetenschappen hebben de immuunrespons op COVID-19 bestudeerd bij patiënten met verschillende niveaus van ernst van de ziekte. Het team ontdekte dat de helft van de patiënten zonder symptomen in feite geen significante hoeveelheden IgG-antilichamen produceerde van het soort dat het doelwit is van veel populaire testkits. Dat gezegd hebbende, produceerden bijna alle patiënten een ander soort antilichamen, waarvan het aantal soms zelfs hoger was in asymptomatische gevallen, wat de onderzoekers ertoe bracht de verhouding tussen de twee tellingen te suggereren als een indicator van de ernst van de ziekte. De studie kwam uit in Virussen.
Bloedonderzoeken voor het opsporen van eerdere infectie met het coronavirus zijn gebaseerd op antilichamen die immunoglobulinen G worden genoemd. IgG’s ontwikkelen zich meestal een paar weken na infectie en zijn er in meerdere varianten, afhankelijk van aan welk deel van het virus ze zich hechten. Twee veel voorkomende soorten zijn de antilichamen die gericht zijn op het nucleocapside-eiwit en het receptorbindende domein, of RBD, van het spike-eiwit van het coronavirus. De recente Russisch-Amerikaanse studie rapporteert de niveaus van deze twee antilichamen bij patiënten op verschillende tijdstippen na herstel van COVID-19. Het is goed voor milde en asymptomatische gevallen, evenals voor ernstige.
“Onze belangrijkste bevinding is dat asymptomatische COVID-19-patiënten vaak geen IgG-antilichamen hebben tegen een interne component van het virus dat bekend staat als het nucleocapside-eiwit. Toch worden vaak tests aanbevolen die dat soort antilichamen detecteren om te controleren of iemand COVID-19 heeft gehad”, aldus de eerste auteur van de studie, Maria Tutukina van Skoltech, het Institute of Cell Biophysics en het Institute for Information Transmission Problems of RAS.
“Maar ongeacht de ernst van de ziekte, vertoonde elke patiënt die we testten, behalve één IgG-antilichamen tegen het RBD van het spike-eiwit, dat zich op het oppervlak van het virale deeltje bevindt”, zei co-auteur van het onderzoek, Anna Kaznadzey van IITP RAS en VirIntel.
De onderzoekers zeggen dat het daarom redelijker is om het niveau van antilichamen tegen RBD te controleren om te bepalen of een persoon de infectie heeft gehad. Maar waarom zou het ooit zo zijn dat iemand IgG’s heeft voor RBD, maar niet voor het nucleocapside-eiwit? Dit kan te maken hebben met de vraag of het betreffende antilichaam zich op de binnenkant of de buitenkant van het virusdeeltje richt.
Het team veronderstelt dat als een patiënt een asymptomatisch geval van COVID-19 heeft, hun immuniteit zo’n goed werk moet hebben gedaan om de infectie in een vroeg stadium af te weren dat het virus niet echt de kans kreeg om de fase van actieve reproductie in te gaan. Die fase omvat cellen die uit elkaar scheuren, met niet-geassembleerde virale reserveonderdelen die alle kanten op vliegen. Alleen in dit moeilijkere scenario kunnen antilichamen tegen de interne delen van het virus – zoals het nucleocapside-eiwit – worden gevormd. Maar zolang het virus niet in de cel doordringt, worden alleen antilichamen tegen RBD geproduceerd, omdat deze zich richten op de buitenkant van het virus.
Anti-RBD-antilichamen worden vaak beschreven als “neutraliserend”, omdat ze de binding van het virale spike-eiwit aan de receptor waaraan het zich wil hechten, kunnen voorkomen. De onderzoekers toonden inderdaad aan dat de hoeveelheid anti-RBD IgG correleerde met het serumvermogen om de RBD-receptorinteractie te remmen.
Intrigerend genoeg ontdekte het team dat RBD-niveaus niet alleen aanhielden, maar ook een gemiddelde toename in de bestudeerde steekproef vertoonden. Volgens de onderzoekers, hoewel deze bevinding in tegenspraak lijkt te zijn met sommige eerdere onderzoeken die rapporteerden dat de concentratie van antilichamen tegen RBD met de tijd daalde, zou dit in feite kunnen afhangen van wat de patiënten in de respectieve monsters hebben gedaan na hun herstel.
“Het lijkt redelijk om te verwachten dat een patiënt die hersteld is van COVID-19 een golf van antilichamen zal ervaren wanneer hij opnieuw wordt blootgesteld aan de ziekteverwekker. Ik bedoel, zo werkt immuniteit: het is niet een soort beschermende bubbel die je met je meedraagt. Het is eerder het potentieel om effectief terug te vechten tegen het virus, mocht het opnieuw zijn weg naar het lichaam vinden. Of dat zo is, en hoe vaak, kan de daaropvolgende dynamiek van het aantal antilichamen beïnvloeden, “legde Kaznadzey uit.
Op basis van de verschillende dynamiek van de twee soorten IgG-antilichamen, suggereerde het team dat de verhouding tussen hun tellingen zou kunnen dienen als een marker voor de ernst van de ziekte. “Het kan logisch zijn in een situatie waarin een patiënt denkt dat hij geen longontsteking heeft en dus geen CT-scan doet. Als de bloedtest aangeeft dat hun antilichaambalans scheef is ten gunste van het IgG ten opzichte van het nucleocapside-eiwit, kan het een goed idee zijn om een CT-scan te regelen en mogelijk revalidatie in te gaan, “zei Tutukina.
Voor degenen die zijn gevaccineerd, kunnen verhoogde anti-RBD-spiegels erop wijzen dat de patiënt het virus al is tegengekomen nadat hij de injectie heeft gekregen en daarom geen hervaccinatie nodig heeft, omdat er een recentere immuunrespons is opgetreden.
De studie lost een van de hiaten op in de rapporten over de immuunrespons van COVID-19-patiënten: aangezien patiënten met mildere symptomen vaak geen medische hulp zoeken, worden ze onvermijdelijk ondervertegenwoordigd in het onderzoek.