Respuestas de anticuerpos funcionales y de unión elevadas al SARS

Nature Communications volumen 14, número de artículo: 4864 (2023) Citar este artículo

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Las respuestas de anticuerpos infantiles a la infección viral pueden diferir de las de los adultos. Sin embargo, los datos sobre la especificidad y función de los anticuerpos contra el coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de la neumonía asiática y las comparaciones directas entre bebés y adultos son limitados. Aquí, caracterizamos la unión y la funcionalidad de los anticuerpos contra la cepa Wuhan-Hu-1 (linaje B) del SARS-CoV-2 en plasma convaleciente de 36 mujeres en posparto y 14 de sus bebés infectados con el SARS-CoV-2 de una cohorte prospectiva sin vacuna previa. en Nairobi, Kenia. Encontramos títulos de anticuerpos significativamente más altos contra Spike del SARS-CoV-2, el dominio de unión al receptor y el dominio N-terminal, y niveles de tinción de la superficie celular que expresan Spike en bebés en comparación con madres. Los anticuerpos plasmáticos de madres y bebés se unen a regiones similares de la subunidad Spike S2, incluido el péptido de fusión (FP) y la repetición 2 de hélice-héptada del tallo. Sin embargo, los bebés muestran niveles de anticuerpos más altos y vías de escape de anticuerpos más consistentes en la región FP en comparación con madres. Finalmente, los bebés tienen niveles significativamente más altos de citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC), aunque, sorprendentemente, los títulos de neutralización del pseudovirus Spike entre bebés y madres son similares. Estos resultados sugieren que los bebés desarrollan distintas actividades de anticuerpos funcionales y de unión al SARS-CoV-2 y revelan diferencias relacionadas con la edad en la inmunidad humoral a la infección por SARS-CoV-2 que podrían ser relevantes para la protección y los resultados de la enfermedad COVID-19.

Las respuestas de los anticuerpos a la infección viral a menudo difieren entre bebés y adultos1,2,3,4,5, debido a varios factores, incluido el sistema inmunológico del bebé en desarrollo y las diferencias en el historial de exposición a la infección. Se sabe relativamente poco sobre las respuestas de anticuerpos específicos de los bebés al SARS-CoV-2, que podrían contribuir a la gravedad dependiente de la edad de la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19)6,7,8. Los anticuerpos plasmáticos de personas infectadas con SARS-CoV-2 se dirigen a varias proteínas virales, aunque los anticuerpos dirigidos a la glicoproteína de superficie, Spike, probablemente sean correlatos de protección según la vacuna y los estudios de exposición al SARS-CoV-2 (revisados en 9). Por lo tanto, caracterizar los niveles y la capacidad funcional de los anticuerpos que se unen a Spike y sus subdominios es importante para comprender la inmunidad humoral al SARS-CoV-2 en todo el espectro de edades.

Se han identificado varios sitios de unión de anticuerpos comunes dentro de las dos subunidades de Spike (S1 y S2). Estos incluyen epítopos dentro del dominio de unión al receptor (RBD) de S1 y regiones más conservadas de la subunidad S2, incluida la maquinaria de fusión del SARS-CoV-2, que parece estar menos sujeta a mutaciones10,11,12. Si bien la mayoría de los anticuerpos neutralizantes contra el SARS-CoV-2 se dirigen al RBD, la mayoría de los anticuerpos plasmáticos se unen a otras partes de Spike13,14,15. Los anticuerpos que se dirigen a sitios fuera del RBD, incluidos aquellos en la subunidad S2 con actividad neutralizante documentada o funcionalidad efectora mediada por Fc16,17,18, son candidatos terapéuticos atractivos porque no ha habido evidencia de escape a medida que el SARS-CoV-2 continúa evolucionando. . Varios estudios han identificado el péptido de fusión (FP), las repeticiones de la heptada 1 y 2 (HR1 y HR2) y la hélice del tallo (SH-H), que se superpone parcialmente con el extremo N de HR2, como objetivos del anticuerpo dirigido a S2. respuestas en adultos13,19,20. No se ha examinado si estos también son objetivos de anticuerpos prominentes en los bebés y si los bebés y sus madres difieren en los perfiles de unión de anticuerpos a nivel de epítopo.

Si bien estudios anteriores han evaluado la capacidad de neutralización en cohortes que incluyen niños mayores21,22,23,24, pocos estudios han evaluado la función de los anticuerpos contra el SARS-CoV-225 en bebés en las primeras etapas de su vida o han comparado directamente las respuestas de los anticuerpos en bebés y adultos. Aunque la neutralización de anticuerpos del SARS-CoV-2 sigue siendo un componente clave de la inmunidad protectora y terapéutica, cada vez hay más pruebas de la importancia de las funciones efectoras de los anticuerpos no neutralizantes, como la citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC) mediada por el receptor Fc en la protección. contra el SARS-CoV-26,26,27,28,29,30. Esto también se aplica a otras infecciones virales; La actividad ADCC específica del VIH en múltiples estudios se ha asociado con mejores resultados en los bebés que viven con el VIH31,32,33,34. Por lo tanto, existe la necesidad de una caracterización detallada de las similitudes y diferencias relacionadas con la edad en las respuestas de anticuerpos funcionales y de unión a la infección por SARS-CoV-2.

En este trabajo, examinamos las propiedades de la respuesta de anticuerpos a la infección por SARS-CoV-2 en bebés versus sus madres dentro de un estudio de cohorte único. Mostramos que los bebés tienen respuestas de anticuerpos distintas en comparación con las madres, incluidos niveles elevados de unión de anticuerpos a Spike, actividad elevada de anticuerpos no neutralizantes (ADCC) y perfiles de escape de unión de anticuerpos convergentes en la región FP de la proteína Spike.

Muestras longitudinales de plasma recolectadas de bebés y sus madres inscritos en un estudio de cohorte prospectivo con sede en Nairobi, Kenia (el estudio Linda Kizazi) se analizaron previamente para determinar la seropositividad al SARS-CoV-2 mediante un ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas de la nucleocápside (ELISA)35. En este estudio se incluyó la primera muestra seropositiva de individuos que se seroconvirtieron durante el período de estudio original (Tabla 1). La recolección de muestras se realizó aproximadamente a intervalos de tres meses y estimamos el tiempo de infección calculando el punto medio entre la última muestra seronegativa y la primera muestra seropositiva para cada individuo35. Debido a que las respuestas de anticuerpos pueden disminuir significativamente con el tiempo36,37, comparamos el tiempo desde la infección en el momento del muestreo incluido en este estudio y no encontramos diferencias significativas entre los días estimados desde la infección en bebés versus madres, lo que sugiere que el grado de disminución de anticuerpos fue similar entre los dos grupos (Fig. S1).

Es importante destacar que todas las madres que se seroconvirtieron al SARS-CoV-2 lo hicieron después de dar a luz y, por lo tanto, los anticuerpos detectados en el bebé no se debieron a una transferencia pasiva de su madre. Asimismo, los anticuerpos presentes en la leche materna humana no circulan sistémicamente en los lactantes en cantidades apreciables38. Las madres de la cohorte vivían con el VIH y recibían terapia antirretroviral (TAR) durante ≥6 meses antes de la inscripción o no vivían con el VIH, y los bebés estaban expuestos al VIH/no infectados o no expuestos (Tabla 1). No se encontró que el estado serológico del VIH en esta cohorte influyera en el riesgo de infección por SARS-CoV-2, ningún participante fue vacunado contra el SARS-CoV-2 y la secuenciación del genoma completo de las heces reveló que el linaje B.1 estaba presente en dos de los muestras, consistentes con los patrones de circulación global en el momento de la recolección de las muestras35. Todos los casos de COVID-19 fueron asintomáticos o de gravedad leve (Tabla 1).

Para comparar los títulos de anticuerpos contra el SARS-CoV-2 entre bebés y madres, analizamos sus primeras muestras de plasma seropositivas mediante dos métodos: (1) una plataforma de electroquimioluminiscencia multiplexada (MSD) disponible comercialmente para detectar la unión de IgG a los antígenos del SARS-CoV-2, incluida la completa. Spike de longitud, RBD, dominio N-terminal (NTD) y nucleocápside y (2) un ensayo de tinción de la superficie celular que mide la unión de anticuerpos a Spike etiquetado con GFP expresado en la superficie de células CEM.NKr CCR5+ (células S-CEM ). Detectamos títulos de IgG significativamente más altos contra Spike, RBD y NTD en bebés versus madres por MSD (p = 0,002, 0,001 y 0,001, respectivamente, Fig. 1A-C), pero no hubo diferencias estadísticamente significativas en el título de IgG contra la nucleocápside. (p = 1,0, figura 1D). Cuando restringimos el análisis a pares bebé-madre (N = 9), también se observaron concentraciones significativamente más altas de anticuerpos de unión en bebés en todos los antígenos, excepto en la nucleocápside, como se observó previamente en el grupo agregado (Fig. S2A-D). Cuando comparamos los niveles de tinción de la superficie celular, que mide los niveles de unión de anticuerpos IgG a Spike unido a la membrana, la respuesta infantil fue significativamente mayor que la respuesta en las madres (p = 0,009, Fig. 1E, S2E y S3). La unión del anticuerpo a Spike de longitud completa se correlacionó entre los métodos, lo que indica que estos ensayos son métricas consistentes de la respuesta de unión del anticuerpo a Spike (r = 0,7; p <0,0001, Fig. 1F). Las comparaciones de unión de anticuerpos que fueron estadísticamente significativas siguieron siendo significativas después de estratificar según el estado del VIH (Tabla S1) y después de estratificar según el estado asintomático (Tabla S2). Se perdió importancia al comparar a los bebés y las madres con síntomas, probablemente debido al bajo número de bebés sintomáticos en la cohorte (N = 3) (Tabla S2).

Títulos de unión de anticuerpos IgG a la nucleocápside A Spike de longitud completa, B RBD, C NTD y D en plasma de convalecientes de bebés (púrpura, N = 14) y madres (azul, N = 35) medidos mediante un ensayo electroquimioluminiscente multiplexado (MSD) comercial. . E Anticuerpo que se une a Spike expresado en la superficie de las células CEM en bebés (púrpura, N = 10) y madres (azul, N = 35). La tinción de Spike se repitió por triplicado. F Coeficiente de correlación de Spearman y valor de p (p = 2,5 × 10-7) calculado para la unión de Spike IgG mediante ensayo MSD frente a tinción de la superficie celular S-CEM. Los diagramas de caja muestran la línea central mediana y los percentiles 25/75. Los bigotes muestran los valores mínimo y máximo. Los valores de P se indican arriba de las comparaciones. Para todas las comparaciones se utilizó la prueba de suma de rangos de Wilcoxon de dos colas. Intensidad de fluorescencia media de MFI, AU/mL, unidades arbitrarias/mililitro.

Nuestros datos sugirieron que los niveles de anticuerpos específicos de Spike, RBD y NTD eran más altos en los bebés que en las madres. Para delinear sitios de unión con mayor resolución e identificar epítopos fuera de estos dominios, utilizamos un enfoque de inmunoprecipitación basado en fagos (Phage-DMS) previamente descrito para mapear perfiles de unión de epítopos lineales en muestras de plasma de madres y sus bebés. Phage-DMS detecta epítopos basándose en el enriquecimiento de péptidos unidos a anticuerpos expresados por el fago T7 y define además mutaciones que confieren escape mediante la evaluación de la pérdida de unión de anticuerpos a péptidos mutados. La biblioteca de péptidos constaba de péptidos de 39 aminoácidos, dispuestos en mosaicos a intervalos de un solo aminoácido a lo largo del linaje B Spike (secuencia de Wuhan-Hu-1 más D614G), e incluía secuencias de tipo salvaje (es decir, Wuhan-Hu-1 más D614G), así como cada posible mutación de aminoácidos en la posición central de cada péptido (ver Métodos).

Primero mapeamos la unión de anticuerpos a secuencias de Spike de tipo salvaje para determinar perfiles de epítopos lineales en madres y bebés seropositivos para SARS-CoV-2. La unión de anticuerpos a FP y SH-H, ambos en la subunidad S2, fueron las respuestas predominantes tanto en los bebés como en las madres (Fig. 2A). Confirmamos que estas regiones eran predominantes y definimos los residuos involucrados en la respuesta de unión mediante el análisis de componentes principales (Fig. 2A y S4). Las respuestas a FP y SH-H reflejan epítopos previamente identificados en personas no vacunadas infectadas con SARS-CoV-2 con COVID-19 leve13,19,20,40,41,42. Las respuestas lineales al NTD y al dominio C-terminal (CTD), que a veces se encuentran en personas hospitalizadas con COVID-19 o en personas vacunadas19,20,40, estuvieron ausentes tanto en los bebés como en las madres, lo que coincide con la ausencia de vacunación o manifestaciones clínicas graves. de COVID-19 en esta cohorte. Tampoco hubo respuestas al RBD, posiblemente porque los epítopos de RBD pueden ser conformacionales43,44, mientras que Phage-DMS captura solo epítopos lineales no glicosilados.

Un mapa de calor que muestra respuestas de anticuerpos enriquecidos unidos a péptidos para bebés individuales (N = 10) y madres (N = 35) (filas). Los subdominios de picos y los rangos de aminoácidos están etiquetados en la parte superior. Las barras grises indican los epítopos de interés en este estudio (FP y SH-H). Las posiciones de los aminoácidos de pico y las subunidades S1 y S2 se indican en el eje x inferior. La escala de enriquecimiento se indica a la derecha. Enriquecimiento de anticuerpos sumado entre madres (azul, N = 35) y bebés (púrpura, N = 10) en el epítopo FP (B) y el epítopo SH-H (C). Los diagramas de caja muestran la línea central mediana y los percentiles 25/75. Los bigotes muestran los valores mínimo y máximo. Los valores de P se indican arriba de las comparaciones. Para ambas comparaciones se utilizó la prueba de suma de rangos de Wilcoxon de dos colas. Dominio n-terminal NTD, dominio de unión al receptor RBD, dominio c-terminal CTD, péptido de fusión FP, repetición 1 de la heptada HR1, repetición 2 de la heptada del tallo SH-H, repetición 2 de la heptada HR2.

Si bien el patrón general de unión del anticuerpo Spike se centró en FP y SH-H tanto en bebés como en madres, observamos diferencias en la magnitud del enriquecimiento entre individuos. Para probar si la magnitud del enriquecimiento de anticuerpos en las regiones FP y SH-H fue diferente entre los bebés y las madres en conjunto, sumamos el enriquecimiento de anticuerpos en cada posición en el epítopo FP (residuos 805–835) y el epítopo SH-H ( residuos 1135-1170). Curiosamente, los bebés tuvieron un enriquecimiento sumado significativamente mayor en la FP que las madres (p = 0,01, Fig. 2B), mientras que no observamos diferencias entre los bebés y las madres en la región SH-H (p = 0,8, Fig. 2C). Estos resultados fueron consistentes en el grupo de madres y bebés que viven con y expuestos al VIH (Tabla S1) y al comparar madres y bebés asintomáticos (Tabla S2); sin embargo, se perdió significancia para la comparación de PF cuando los datos se subdividieron entre bebés no expuestos versus madres no infectadas por el VIH, o bebés sintomáticos versus madres, probablemente debido al tamaño de muestra más pequeño tras la estratificación (N = 4 y N = 3, respectivamente).

Nuestra biblioteca de fagos-DMS incluía secuencias con todas las mutaciones posibles en Spike en la posición central de cada péptido presentado en fagos, lo que nos permite evaluar el impacto de las mutaciones en la unión de anticuerpos (es decir, la capacidad de una secuencia mutada para escapar de la unión) en bebés. y madres. Para calcular el impacto de una mutación determinada en la unión del anticuerpo, utilizamos una métrica previamente definida denominada "selección diferencial escalada", definida como el cambio logarítmico del enriquecimiento de la unión del anticuerpo a la secuencia mutada dividida por la secuencia de tipo salvaje en cualquier momento dado. posición de aminoácidos (ver Métodos) 39. Las mutaciones que conducen a una pérdida en la unión del anticuerpo en comparación con la secuencia de tipo salvaje dan como resultado un valor de selección diferencial escalado negativo y las mutaciones que conducen a una ganancia en la unión del anticuerpo dan como resultado un valor de selección diferencial escalado positivo. Utilizando este método, calculamos la selección diferencial escalada para todas las posibles mutaciones de Spike en bebés y madres. Debido a que el enriquecimiento de anticuerpos de tipo salvaje en bebés y madres se aisló en FP y SH-H de la subunidad S2 en nuestro análisis anterior, centramos nuestra atención en esas regiones para análisis adicionales.

En los bebés, un conjunto central de mutaciones condujo al escape de la unión del anticuerpo, centrado alrededor de los residuos 814-819, que abarcan el sitio de escisión mediado por el sitio 2 de la proteasa transmembrana S2' (TMPRSS2), con un escape menos pronunciado aguas abajo de esa ventana en algunos bebés (Fig. .3A). Los bebés parecían tener perfiles de escape muy consistentes, lo que sugiere que pueden desarrollar una respuesta inmune convergente y/o menos diferenciada al PF. Hubo más variabilidad en los perfiles de escape entre madres individuales que entre bebés individuales, pero los residuos 813–820, que abarcan las posiciones centrales observadas en los bebés, fueron sitios comunes de escape en las madres. Sin embargo, observamos una selección diferencial más pronunciada en los residuos 814 y 816–818 en bebés que en madres (Fig. 3B y S5). También hubo algunas posiciones justo antes o después de esta secuencia central que fueron seleccionadas para escapar en algunas madres, particularmente alrededor de las posiciones 810 y las posiciones 825–830. Además, observamos variabilidad al comparar los perfiles de escape de las madres directamente con sus bebés en la región FP (Fig. 3A, B, las líneas discontinuas muestran emparejamientos bebé-madre).

A Perfiles de escape individuales de bebés (N = 10) en la región FP (arriba), selección diferencial escalada sumada en cada posición en todos los perfiles infantiles (abajo). B Perfiles de escape de la madre individual (N = 35) en la región FP (arriba), selección diferencial escalada sumada en cada posición de aminoácido en todos los perfiles de la madre (abajo). Las líneas discontinuas que conectan los perfiles de escape en (A) y B indican pares de madre e hijo. C Puntuación de similitud promedio en cada posición de aminoácidos de FP para bebés (púrpura) y madres (azul). D Puntuaciones de similitud por pares en la región de FP entre bebés (púrpura, N = 45 pares bebé-bebé), entre madres (azul, N = 595 pares madre-madre) y pares bebé-madre (amarillo, N = 9 pares). Los valores de selección diferencial escalados sumados para las madres (B, panel inferior) incluyen datos de todas las madres (consulte los gráficos de logotipos adicionales en la Fig. S5). Los diagramas de caja muestran la línea central mediana y los percentiles 25/75. Los bigotes muestran los valores mínimo y máximo.

Para evaluar cuantitativamente si los perfiles de escape eran más consistentes entre los bebés que entre las madres, utilizamos un método descrito previamente para calcular puntuaciones de similitud de escape entre dos perfiles de escape46. Este enfoque es similar a un cálculo de transporte óptimo, en el que la similitud de aminoácidos dicta el "costo" asociado con la transición de un perfil de escape al siguiente (ver Métodos). Usando este método, calculamos puntuaciones de similitud de escape en cada posición de aminoácido en la región FP y encontramos que los bebés tenían puntuaciones más altas en varios residuos dentro del epítopo (Fig. 3C). Curiosamente, las puntuaciones de similitud medianas para cada comparación entre bebés y bebés fueron más altas que las puntuaciones de similitud entre bebés y madres, lo que sugiere que hubo más consistencia dentro del grupo de bebés que entre los pares de madres y bebés (Fig. 3D).

Al igual que FP, varias mutaciones condujeron a una disminución en la unión de anticuerpos en el epítopo SH-H tanto en bebés como en madres, pero el perfil de escape abarcó una gama más amplia de aminoácidos que la observada en la región FP (Fig. 4A, B y S6). ). En los bebés, las mutaciones en el aminoácido 1152 condujeron a la selección diferencial sumada mediana más negativa, lo que sugiere que comúnmente se requiere para la unión del anticuerpo a SH-H (Fig. 4A). Por el contrario, las mutaciones en el residuo 1149 condujeron de manera más consistente a un escape de unión de anticuerpos en las madres, lo que sugiere que los anticuerpos plasmáticos en bebés y madres varían en el grado de sensibilidad de unión a mutaciones específicas (Fig. 4B y S6). Además, encontramos que los bebés tenían perfiles de escape más similares en varias posiciones en el SH-H en comparación con las madres (Fig. 4C), y que las puntuaciones medianas de similitud por pares de bebé-bebé, bebé-madre y madre-madre diferían, aunque en gran medida. en menor medida en comparación con la región FP (Fig. 4D).

A Perfiles de escape individuales de bebés (N = 10) en la región SH-H (arriba), selección diferencial escalada sumada en cada posición de aminoácido en todos los perfiles infantiles (abajo). B Perfiles de escape de madres individuales (N = 35) en la región FP (arriba), selección diferencial escalada sumada en cada posición en todos los perfiles de madres (abajo). Las líneas discontinuas que conectan los perfiles de escape en (A) y (B) indican pares de madre e hijo. C Puntuación de similitud promedio en cada posición de aminoácido SH-H para bebés (púrpura) y madres (azul). D Puntuaciones de similitud por pares entre SH-H entre bebés (púrpura, N = 45 pares bebé-bebé), entre madres (azul, N = 595 pares madre-madre) y pares bebé-madre (amarillo, N = 9 pares) . Los valores de selección diferencial escalados sumados para las madres (B, panel inferior) incluyen datos de todas las madres (ver gráficos de logotipos adicionales en la Fig. S6). Los diagramas de caja muestran la línea central mediana y los percentiles 25/75. Los bigotes muestran los valores mínimo y máximo.

Presumimos que los niveles más altos de unión de anticuerpos contra Spike, RBD, NTD y FP de longitud completa en bebés podrían correlacionarse con una actividad funcional elevada de los anticuerpos, incluida la neutralización y/o ADCC. Por lo tanto, analizamos el plasma en un ensayo de neutralización lentiviral pseudotipado con Spike47,48. Las madres que viven con el VIH y los bebés expuestos al VIH fueron excluidos del análisis de neutralización debido a la presencia de TAR en las muestras de plasma, que inhibiría la infección en el ensayo. Curiosamente, no encontramos diferencias significativas en el título de neutralización entre madres y bebés en análisis que incluyeron a todas las madres sin VIH y bebés no expuestos (p = 0,9, Fig. 5A), ni en madres y bebés emparejados (p = 0,7, Fig. 5B). , lo que sugiere que, en el contexto de este tamaño de muestra limitado, los títulos más altos de anticuerpos Spike en los bebés no se traducen directamente en niveles más altos de neutralización. Además, entre los bebés y las madres agrupados, los títulos de neutralización no se correlacionaron con la unión de Spike medida por MSD (r = 0,3, p = 0,2, Fig. S7A), pero hubo una asociación con la unión medida por tinción de superficie S-CEM (r = 0,5, p = 0,04, figura S7B).

Títulos de neutralización del 50 % (NT50) contra partículas lentivirales pseudotipadas Wuhan-Hu-1 S en A, todos los bebés (púrpura, N = 6) y madres (azul, N = 15) y B pares madre-hijo emparejados (N = 6) . La actividad de neutralización se midió por duplicado o triplicado. Actividad de ADCC en plasma en C todos los bebés (N = 10) y madres (N = 35), y D pares madre-hijo emparejados (N = 9). La actividad de ADCC en plasma se midió por triplicado. Los diagramas de caja muestran la línea central mediana y los percentiles 25/75. Los bigotes muestran los valores mínimo y máximo. Los valores de P se indican encima de cada comparación. Comparaciones incomparables: prueba de suma de rangos de Wilcoxon de dos colas; comparaciones emparejadas: prueba de rangos de signos de pares emparejados de Wilcoxon de dos colas.

Para probar si había diferencias en la actividad de ADCC entre madres y bebés, utilizamos un ensayo celular basado en citometría de flujo establecido que mide el nivel de ADCC cuando las células S-CEM se exponen a células mononucleares plasmáticas y de sangre periférica (PBMC) de animales sanos. individuos como células efectoras (Fig. S8) 49,50. Los bebés tuvieron una actividad ADCC significativamente mayor que las madres en comparación en conjunto (P = 0,002, Fig. 5C), y la actividad se mantuvo significativamente elevada en los bebés al estratificar según el estado del VIH (Tabla S1), o al comparar madres y bebés asintomáticos (Tabla S2). . Cuando comparamos únicamente los pares de madre e hijo, lo que redujo el número total de participantes a números similares de individuos evaluados en el ensayo de neutralización, los niveles de actividad de ADCC en los bebés se mantuvieron significativamente más altos que en las madres (P = 0,008, Fig. 5D). lo que sugiere que los bebés y las madres tienen diferentes niveles de actividad funcional del anticuerpo SARS-CoV-2.

Entre todos los participantes, la actividad de ADCC se asoció con la unión de anticuerpos Spike, RBD y NTD por MSD (r = 0,7, p = <0,0001; r = 0,6, p = <0,0001; r = 0,6, p = <0,0001, respectivamente, Fig. . S7C – E) y tinción de la superficie celular S-CEM (r = 0,9, p <0,0001, Fig. S7F). La actividad de ADCC no se correlacionó con el título de neutralización, lo que resalta las diferencias en la función de los anticuerpos en estas muestras de plasma (r = 0,2, p = 0,4, Fig. S7G). Además, la actividad de ADCC se asoció moderadamente con el enriquecimiento sumado de FP (r = 0,5, p = 0,0005, Fig. S7H), pero no con el enriquecimiento sumado de SH-H (r = 0,2, p = 0,2, Fig. S7I) en bebés agregados y sus madres, lo que sugiere un posible papel de los anticuerpos FP en la mediación de la actividad de ADCC.

Las respuestas de los anticuerpos a la infección viral y a la vacunación pueden diferir entre bebés y adultos. Sin embargo, los estudios sobre las respuestas de anticuerpos funcionales y de unión al SARS-CoV-2 en bebés son raros, al igual que las comparaciones directas entre bebés y adultos en el contexto de la infección por SARS-CoV-2. Comprender estas diferencias podría contribuir a los esfuerzos para tratar y prevenir la COVID-19 en todo el espectro de edades. En este estudio, observamos diferencias significativas en la unión de anticuerpos y la actividad funcional en plasma de mujeres seropositivas al SARS-CoV-2 y sus bebés dentro de una sola cohorte. En particular, los bebés tenían niveles más altos de ADCC y anticuerpos de unión a Spike, pero no anticuerpos neutralizantes. También observamos diferencias en los patrones de escape de los anticuerpos infantiles dirigidos al epítopo FP en comparación con las madres.

Los niveles de actividad de ADCC fueron significativamente más altos en los bebés que en las madres, lo que sugiere que los bebés desarrollan anticuerpos ADCC más abundantes o anticuerpos con más potencia ADCC durante la infección por SARS-CoV-2. La actividad de ADCC se ha relacionado con la protección contra el SARS-CoV-227,29,51 y otros virus, incluido el VIH31,32,33,34. Si los niveles más altos de ADCC observados en los bebés contribuyen a la protección u otros aspectos de la patogénesis es un área importante para estudios futuros.

Además de tener niveles más altos de actividad ADCC específica de Spike, los bebés mostraron niveles más altos de unión de anticuerpos a la proteína Spike de longitud completa del SARS-CoV-2 que las madres. Los bebés también tenían niveles más altos de anticuerpos contra RBD, NTD y FP, pero no contra la nucleocápside o SH-H, lo que sugiere una respuesta inmune humoral más abundante o de alta afinidad a subdominios específicos de Spike en los bebés. La observación de que los títulos de IgG contra la nucleocápside y SH-H fueron los mismos en lactantes y adultos en este estudio sugiere que las respuestas más fuertes en los lactantes a otros dominios no pueden explicarse simplemente por los mayores niveles generales de linfocitos B informados en los lactantes frente a los adultos52. Estudios anteriores han detectado niveles más bajos53, más altos22,24 o equivalentes23,25 de unión de anticuerpos a Spike o sus subdominios en cohortes pediátricas en comparación con adultos. Una posible razón para esta variación es la inclusión de niños que abarcan un amplio rango de edad en estudios anteriores, mientras que este estudio se centró específicamente en bebés (menores de 19 meses de edad), con muestras recolectadas dentro de un único estudio de cohorte35. En particular, a pesar de las diferencias reportadas en el desarrollo de respuestas de células B en personas que viven con VIH54, la unión de anticuerpos y las respuestas funcionales observadas en bebés generalmente permanecieron significativamente elevadas después de estratificar por estado de VIH.

Nuestros experimentos de mapeo de epítopos demostraron que la unión de anticuerpos a péptidos naturales era común en las regiones FP y SH-H tanto en bebés como en madres, con respuestas elevadas a FP en bebés. Además, los perfiles de escape de anticuerpos fueron más similares entre los bebés que entre los adultos, particularmente en la región FP. Los perfiles de escape de FP fueron más similares entre parejas de bebé-bebé que entre bebés emparejados con sus madres, lo que sugiere que la edad puede ser un indicador más importante de las vías de escape de anticuerpos que la genética específica de la respuesta inmune en un individuo. En general, estos resultados sugieren una respuesta inmune convergente a la FP en bebés y pueden indicar que los linajes de anticuerpos contra FP infantiles se desarrollan de manera diferente que en los adultos. Dada la respuesta más sólida a la FP en los bebés y los niveles elevados de ADCC en los bebés, puede ser informativo aislar anticuerpos monoclonales específicos de FP de los bebés y evaluar si tienen funciones efectoras mediadas por Fc en estudios futuros.

Curiosamente, aunque observamos una unión elevada de la proteína Spike y del anticuerpo RBD en los bebés, y el RBD es el objetivo principal de los anticuerpos neutralizantes contra el SARS-CoV-215, los títulos de neutralización fueron similares entre los bebés y las madres. Los estudios que comparan la actividad de neutralización en bebés y adultos son raros y, al igual que los estudios sobre la unión del anticuerpo Spike del SARS-CoV-2, existe variabilidad entre los análisis de la neutralización del SARS-CoV-2 pediátrico versus adulto en diferentes cohortes. Un estudio muy pequeño de bebés (<3 meses de edad, N = 4) y sus padres informó un aumento modesto en los títulos de anticuerpos neutralizantes en bebés25, y otro estudio (0 a 4 años de edad, N = 15) encontró un doble mayores niveles de neutralización en los lactantes22. En un estudio de niños mayores de 3 a 11 años versus adultos, la neutralización fue comparable al SARS-CoV-2 ancestral de Wuhan-Hu-1 y múltiples variantes preocupantes21.

Varios factores pueden contribuir a los conflictos en la actividad de neutralización y unión de anticuerpos informada entre cohortes pediátricas y adultos. Las diferencias en la metodología de los ensayos de unión y neutralización podrían contribuir a la variabilidad entre estudios, así como a la variación en la edad media de la cohorte, el historial inmunológico y el momento de la muestra en relación con la infección, que varía entre los estudios. Si bien se tomaron muestras de los bebés y las madres en este estudio dentro de un período definido en intervalos de aproximadamente tres meses, durante este período puede ocurrir una disminución en los títulos de anticuerpos55. Sin embargo, la variación debida a las caries probablemente sea similar entre los bebés y las madres porque no hubo diferencias significativas en el tiempo estimado desde la infección entre los dos grupos. Además, en un estudio anterior se encontró que las tasas de degradación de anticuerpos eran similares entre las madres y los bebés de esta cohorte35.

En general, estos resultados sugieren que la unión de anticuerpos plasmáticos del SARS-CoV-2, las vías de escape y la capacidad funcional difieren entre bebés y adultos infectados con SARS-CoV-2. Los impulsores mecánicos de estas diferencias probablemente sean complejos y podrían incluir diferencias en la etapa de desarrollo inmunológico, diferentes antecedentes de exposición a patógenos y posibles diferencias en la carga viral entre bebés y madres que deberían explorarse en trabajos futuros. Este estudio también plantea la cuestión de si existen diferencias análogas en la respuesta a la vacunación en los lactantes. En general, el hallazgo de que los bebés desarrollan niveles más altos de unión y anticuerpos ADCC en comparación con los adultos debería motivar la evaluación de estas actividades en la patogénesis, particularmente en cohortes con un espectro más amplio de gravedad de la enfermedad, dadas las diferencias documentadas relacionadas con la edad en la gravedad de la COVID-196,7 ,8, y proporciona una base importante para evaluar y diseñar opciones terapéuticas basadas en vacunas y anticuerpos en todo el espectro de edades.

Las parejas de madre-hijo inscritas en una cohorte prospectiva existente de transmisión del viroma de madre a hijo en Nairobi, Kenia (el estudio de Linda Kizazi) proporcionaron su consentimiento informado por escrito para participar en el estudio de cohorte de padres, que incluyó la recolección de muestras de sangre y estudios de inmunología; Se obtuvo un consentimiento informado adicional por escrito para la prueba de SARS-CoV-2. Las madres y los bebés asistieron a visitas clínicas aproximadamente cada 3 meses, momento en el que se recogieron datos clínicos y muestras, incluida sangre. Las primeras muestras de plasma seropositivas para SARS-CoV-2 de madres (N = 36) y bebés (N = 14) que se seroconvirtieron a SARS-CoV-2 según ELISA de nucleocápside entre abril de 2019 y diciembre de 2020, como se informa en la ref. 35, fueron incluidos en este estudio. El tiempo estimado desde la infección se calculó como el punto medio entre la última muestra seronegativa y la primera muestra seropositiva, a menos que la última muestra negativa fuera antes del 1 de mayo de 2020 (que utilizamos como estimación del inicio del período de riesgo para el SARS-CoV- 2 en Kenia), en cuyo caso se utilizó el 1 de mayo de 2020 como fecha de la última muestra seronegativa. Se registró el sexo del bebé, pero no se consideró en el diseño del estudio debido al número limitado de participantes. El Comité de Investigación y Ética del Hospital Nacional Kenyatta-Universidad de Nairobi (P472/07/2018), el Centro de Investigación CHUM y las Juntas de Revisión Institucional del Centro Oncológico Fred Hutchinson y la Universidad de Washington (STUDY00004006) aprobaron todos los procedimientos del estudio con participantes humanos.

Los niveles de anticuerpos IgG Spike, RBD, NTD y nucleocápside del SARS-CoV-2 se detectaron utilizando un ensayo de unión quimioluminiscente multiplexado disponible comercialmente (kit V-PLEX COVID-19 Coronavirus Panel 2 (IgG), n.º de catálogo K15369U-2, mesoescala Diagnóstico, MSD). Las muestras de plasma se inactivaron térmicamente durante 60 minutos a 56 °C y se diluyeron 1:5000 según las instrucciones del fabricante. Se aplicaron muestras diluidas y muestras de control y calibrador proporcionadas por el fabricante a placas de ensayo de 96 pocillos bloqueadas y se incubaron durante 2 h a temperatura ambiente (RT). Las placas se lavaron y se incubaron con anticuerpo de detección durante 1 h. Después de agregar MSD GOLD Read Buffer B, las placas se leyeron inmediatamente en el instrumento MESO QuickPlex SQ 120MM conectado al software Methodical Mind (Mesoscale Diagnostics) usando parámetros predeterminados. Los datos sin procesar se procesaron en el software Discovery Workbench versión 4.0 (Mesoscale Diagnostics). La intensidad de la muestra se convirtió a unidades arbitrarias/ml (AU/ml) según la curva estándar del calibrador incluida en el kit de ensayo como parte del flujo de trabajo de Discovery Workbench. Las concentraciones de anticuerpos para todos los antígenos del SARS-CoV-2 estuvieron por encima de los límites inferiores de detección calculados. Como se mencionó anteriormente, solo se incluyeron en el estudio muestras que dieron positivo mediante ELISA de nucleocápside del SARS-CoV-2. Además, se estableció un umbral de positividad dentro del ensayo para cada antígeno del SARS-CoV-2 en el ensayo MSD midiendo la media AU/mL más tres desviaciones estándar por encima de la media entre una población de 18 muestras prepandémicas recolectadas como parte de el estudio de Linda Kizazi56. Las mediciones en la población experimental (SARS-CoV-2 positiva) que cayeron por debajo de este umbral se establecieron en el punto medio entre cero y el umbral.

Las células CEM.NKr CCR5 (parentales) se obtuvieron originalmente del Programa de reactivos de VIH (n.º de catálogo 4376) y se autenticaron mediante perfiles STR. Las células CEM.NKr CCR5-Spike (aislado Wuhan-Hu-1, S-CEM) se derivaron de células CEM.NKr CCR5 y la expresión de Spike se confirmó mediante tinción de la superficie celular y citometría de flujo49. Aproximadamente 300.000 células parentales o S-CEM se tiñeron con plasma (dilución final 1:500) o mAb de control (concentración final de 1 µg/ml) durante 45 minutos a temperatura ambiente. Las células se lavaron dos veces con PBS y se añadieron 100 µl de anticuerpo secundario Alexa647 anti-IgG humana de cabra (H + L) (2 µg/ml, Invitrogen #A-21445) y colorante de viabilidad Aqua (Thermo Fisher Scientific, Cat# L34957). durante 20 min a temperatura ambiente. Después de la tinción, las células se lavaron dos veces con PBS y se fijaron con formaldehído al 2% en PBS. Las células se adquirieron en un instrumento LSRII (BD Biosciences), con 10.000 eventos de células vivas registrados por muestra. La estrategia de activación para la tinción de la superficie celular se muestra en la Fig. S3. Las células se identificaron de acuerdo con la morfología celular mediante parámetros de dispersión de luz y excluyendo las células dobletes. Luego se excluyeron las células muertas (AquaHigh). Finalmente, las células GFP+ se utilizaron para detectar y medir los anticuerpos específicos de Spike presentes en el plasma. El análisis de datos se realizó utilizando FlowJo v10.7.1 (TreeStar). La tinción de anticuerpos de superficie específicos de Spike se definió como: (Alexa647 MFI de células vivas que expresan GFP+ S + plasma/anticuerpo) – (Ax647 MFI de Live GFP-células parentales + plasma/anticuerpo). La media de la intensidad de fluorescencia media (MFI) de las muestras de plasma seronegativas del SARS-CoV-2 más tres desviaciones estándar se utilizó como umbral de positividad y las mediciones de tinción por debajo de ese umbral se establecieron en el punto medio entre cero y el umbral.

La composición, preparación y uso de la biblioteca de presentación en fagos T7 utilizada en este estudio se describió anteriormente en las referencias. 13,40. Para sondear muestras de plasma, la biblioteca de fagos se diluyó con tampón de extracción de fagos (Tris-HCl 20 mM, pH 8,0, NaCl 100 mM, MgSO4 6 mM) a 4,96 × 109 unidades formadoras de placa/ml, para representar ~200.000 veces representación de los 24.820 péptidos incluidos en la biblioteca. Se incubó un ml de biblioteca diluida con 10 µl de plasma inactivado por calor (56 °C durante 60 min) y se incubó durante la noche en placas de 96 pocillos de 1,1 ml de profundidad (Costar) a 4 °C con balanceo. Se preparó una mezcla 1:1 de Proteína A y Proteína G Dynabeads (Invitrogen) y se agregaron 40 µL de la mezcla a cada pocillo. La placa se incubó nuevamente a 4 °C durante 4 h con balanceo. Las dinabeads unidas a complejos anticuerpo-fago se aislaron usando un imán, se lavaron tres veces con 400 µl de tampón de lavado (NaCl 150 mM, Tris-HCl 50 mM, NP-40 al 0,1 % (v/v), pH 7,5) y se resuspendieron en 40 µL de agua. Las partículas de fagos unidas se lisaron incubando muestras resuspendidas a 95 °C durante 10 minutos. Para evaluar las frecuencias iniciales de los péptidos en la biblioteca, también se lisó en paralelo la biblioteca de fagos diluida original (no incubada con plasma). Las muestras de plasma se analizaron por duplicado técnico en días separados.

El ADN del fago se sometió a dos rondas de PCR utilizando Q5 High-Fidelity 2X Mastermix (NEB). En la primera ronda, se usaron 10 μL del fago lisado como plantilla con los cebadores R1_FWD (TCGTCGGCAGCGTCTCCAGTCAGGTGTGATGCTC) y R1_REV (GTGGGCTCGGAGATGTGTATAAGAGACAGCAAGACCCGTTTAGAGGCCC) en un volumen de reacción de 25 μL. Para la segunda ronda de PCR, se agregaron 2 μL de la reacción de la Ronda 1 a los cebadores únicos de códigos de barras de doble índice R2_FWD (AATGATACGCGACCACCGAGATCTACACxxxxxxxxTCGTCGGCAGCGTCTCCAGTC) y R2_REV (CAAGCAGAAGACGGCATACGAGATxxxxxxxxGTCTCGTGGGCTCGGAGATGTGTATAAGAGACAG), donde “xxxxxxxx” correspondía a una secuencia de indexación única de 8 nt. . Los productos se cuantificaron utilizando el kit Quant-iT Pico Green (Thermo Fisher) de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Las muestras se agruparon en cantidades equimolares y la muestra de la biblioteca de entrada se incluyó con un exceso molar diez veces mayor. El conjunto final se purificó en gel, se cuantificó utilizando el kit de cuantificación de la biblioteca KAPA (Roche) y se envió para secuenciación en un Illumina HiSeq utilizando lecturas de un solo extremo de 125 pares de bases.

Se utilizó el marco de software phippery (//matsengrp.github.io/phippery/) para analizar los datos de secuenciación de fagos-DMS. En primer lugar, las lecturas de muestras se procesaron en recuentos de péptidos en una canalización Nextflow57 que utiliza Bowtie2, v2.4.258, para la alineación de lecturas cortas y Samtools, v1.359, para recopilar estadísticas de secuenciación. Los recuentos de péptidos de todas las muestras se recopilaron en un conjunto de datos xarray, v0.16.160, fusionando metadatos de muestras y péptidos con sus respectivos recuentos. El enriquecimiento de péptidos y la selección diferencial se calcularon utilizando los módulos Python (v3.6.12) proporcionados en phippery.

La comparación de los perfiles de escape se realizó como se describió anteriormente en la ref. 46. Se pueden encontrar detalles adicionales en https://matsengrp.github.io/phippery/esc-prof.html.

El pseudovirus que expresa la proteína Spike del SARS-CoV-2 se produjo y tituló utilizando métodos establecidos47. Las células HEK293T se obtuvieron de ATCC (n.º de cat. CRL-3216) y se autenticaron mediante perfiles STR. Se sembraron células HEK293T a una densidad de 5 x 105 células por pocillo en DMEM completo (10% de suero bovino fetal, l-glutamina 2 mM y penicilina/estreptomicina/fungizona) en placas de seis pocillos. Después de 16 a 23 h, las células se transfectaron utilizando FuGene-6 (Promega #E2692) con las siguientes construcciones: la columna vertebral Luciferase_IRES_ZsGreen, los plásmidos auxiliares lentivirales Gag/Pol, Rev y Tat, y el plásmido HDM_Spikedelta21 que contiene la secuencia Spike optimizada con codones de la cepa Wuhan-Hu-1 y una deleción de 21 aminoácidos en la cola citoplasmática36. Después de 25 h, el medio se reemplazó con DMEM completo nuevo. Después de 50 a 60 h después de la transfección, se recogieron los sobrenadantes virales, se filtraron a través de filtros Steriflip de 0,22 μm, se concentraron y se almacenaron a -80 °C. Para titular el pseudovirus, se sembraron 1,25 × 104 células HEK293T-ACE2 en placas de 96 pocillos de paredes negras y se agregaron 100 μl de sobrenadante viral diluido en serie por pocillo por duplicado 16 a 24 h después. Se incluyeron pocillos de control positivo y negativo de VSV-G y sin proteína de entrada viral (VEP). Después de 60 h, se eliminaron 100 μl de sobrenadante de cada pocillo y se agregaron 30 μl de Bright-Glo (Promega #E2620). Las unidades relativas de luciferasa se midieron utilizando un lector de placas LUMIstar Omega (BMG Labtech) equipado con el software Omega (v5.50 R4). El Dr. Jesse Bloom proporcionó amablemente las células HEK293T-ACE2, y la expresión de ACE2 se confirmó previamente utilizando IgG47 policlonal de cabra anti-ACE2 humana.

Los ensayos de neutralización lentiviral pseudotipados con picos de SARS-CoV-2 se realizaron en un formato de placa de 384 pocillos como se describió anteriormente en la ref. 48. Brevemente, se sembraron placas de 384 pocillos recubiertas de poli-L-lisina, fondo transparente y paredes negras (Thermo Scientific #142761) con 3,75 × 103 células HEK293T-ACE2 (BEI Resources, NR-52511) por pocillo en 30 μL de DMEM completo. Después de 12 a 16 h, las muestras de plasma se diluyeron en serie tres veces en DMEM completo a partir de 1:20, para un total de seis diluciones. Las partículas lentivirales pseudotipadas Spike-Δ21 se diluyeron 1:5 y se agregaron a muestras de plasma diluidas en un volumen igual. El pseudovirus y el plasma se incubaron durante 1 h a 37 °C y se añadieron a las células 30 μl de las muestras de virus-plasma. Se incluyeron como controles negativos pocillos libres de plasma que contenían sólo virus y células.

Después de 55 h, se midió la actividad de la luciferasa utilizando el sistema de ensayo de luciferasa Bright-Glo (Promega E2610) en un lector de placas LUMIstar Omega (BMG Labtech) equipado con el software Omega (v5.50 R4). La infectividad de la fracción se calculó dividiendo las RLU medias de cada muestra de dilución de plasma por la media de los pocillos libres de plasma (solo virus más células). La dilución de plasma que inhibió la infección en un 50 % (CI50) se calculó en Prism ajustando la infectividad de la fracción a una curva de Hill con una parte inferior y superior restringidas a 0 y 1, respectivamente, y una CI50 restringida a >0. La NT50 para cada muestra de plasma se calculó como el recíproco de la IC50. A las muestras de plasma con actividad de neutralización indetectable se les asignó un NT50 de 20, que era el límite inferior de la serie de diluciones de plasma.

Todas las muestras se analizaron por duplicado técnico y se realizaron experimentos replicados adicionales utilizando pseudovirus transfectados por separado y células recién descongeladas. Si había una diferencia mayor de tres veces entre dos valores de NT50 replicados, incluimos esa muestra de plasma en una tercera réplica, excepto para una madre soltera, para quien la muestra no estaba disponible. Como tal, los valores de NT50 informados son la media de al menos dos o tres réplicas.

La actividad ADCC específica de la glicoproteína Spike del SARS-CoV-2 se midió contra células CEM.NKr CCR5+ que expresan de manera estable proteína S marcada con GFP (aislado de Wuhan-Hu-1, células S-CEM)49,50. Las células que expresan S se mezclaron en una proporción de 1:1 con células CEM.NKr CCR5+ parentales (Programa de reactivos VIH #4376) y la mezcla de células diana se marcó con colorante de viabilidad Aqua (Thermo Fisher Scientific, Cat# L34957) y células eBioScience eFluor670. tinte de proliferación (Thermo Fisher Scientific, Cat#65-0840-85). Paralelamente, se marcaron PBMC de individuos adultos sanos no infectados con el tinte de proliferación celular eBioScience eFluor450 (Thermo Fisher Scientific, Cat#65-0842-85) después de descansar durante la noche para usarlos como efectores en el ensayo. Se utilizaron PBMC de un único donante en todos los experimentos replicados. Se agregaron células diana y efectoras marcadas a placas de fondo en V de 96 pocillos en una proporción de 1:10. Se añadió plasma (dilución final 1:500) o anticuerpos monoclonales de control (concentración final de 1 µg/ml) a los pocillos correspondientes y los pocillos se mezclaron pipeteando hacia arriba y hacia abajo. Luego, las placas se centrifugaron durante 1 min a 300 xg para asociar estrechamente las células. Se permitió que se produjera ADCC durante 5 h a 37 °C, después de lo cual las células se fijaron en formaldehído al 2% en PBS. Las células se adquirieron en un instrumento LSRII (BD Biosciences) utilizando el software BD FACSDiva (v6) integrado, con 10 000 eventos de células diana Live eFluor670+ eFluor450− registrados por muestra. La estrategia de activación para las mediciones de actividad de ADCC se muestra en la Fig. S8. Las células diana se identificaron según la morfología celular mediante parámetros de dispersión de luz y excluyendo dobletes. Luego, las células se clasificaron en células eFluor670+ (excluyendo las células efectoras marcadas con eFluor450). Finalmente, se utilizó el porcentaje de células diana GFP+ para calcular la actividad ADCC. El análisis de datos se realizó utilizando FlowJo v10.7.1 (TreeStar). La actividad de ADCC se calculó utilizando la siguiente fórmula después de seleccionar las células diana: 100 × [(% de células GFP+ en dianas más efectores) – (% de células GFP+ en dianas más efectores más plasma/anticuerpo)]/(% de células GFP+ en dianas solas) . Los siguientes mAb se incluyeron como controles positivos en cada experimento: CR3022 (Abcam, cat# ab278112), CV3-1, CV3-13, CV3-25 y CV3-25 GASDALIE50. Se incluyeron como controles negativos el anticuerpo monoclonal humano 17b específico del VIH (producido internamente a partir de secuencias disponibles públicamente) y plasma de cinco individuos seronegativos al SARS-CoV-2. El %ADCC medio de muestras de plasma seronegativas para SARS-CoV-2 más tres desviaciones estándar se utilizó como umbral de positividad y las mediciones de ADCC por debajo de ese umbral se establecieron en el punto medio entre cero y el umbral.

Las pruebas de suma de rangos de Wilcoxon (también conocidas como pruebas U de Mann-Whitney) o las pruebas de rangos con signo de pares coincidentes de Wilcoxon se realizaron en Prism (v9, Graphpad). Los valores de P para los datos de unión recopilados mediante el inmunoensayo MSD, para el cual se probaron varios antígenos al mismo tiempo, se corrigieron para pruebas de hipótesis múltiples post-hoc utilizando el método Bonferroni, teniendo en cuenta cuatro hipótesis. Los valores de p <0,05 se consideraron significativos.

Más información sobre el diseño de la investigación está disponible en el Resumen del informe de Nature Portfolio vinculado a este artículo.

Los datos de secuenciación de fagos-DMS sin procesar generados en este estudio se han depositado en la SRA con el código de acceso PRJNA872509. Los datos de unión de anticuerpos, tinción de la superficie celular, neutralización y ADCC generados en este estudio se proporcionan en el archivo de datos de origen como parte de la información complementaria. Los datos originales se proporcionan con este documento.

El código para el procesamiento y visualización de datos después de las alineaciones de lectura se proporciona en https://github.com/ksung25/LK-SARS-CoV-2 y https://doi.org/10.5281/zenodo.8095491. El canal de puntuación de similitud del perfil de escape y la documentación asociada se pueden encontrar en https://matsengrp.github.io/phippery/esc-prof.html.

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Agradecemos al equipo de estudio de Linda Kizazi por sus contribuciones y especialmente a las madres participantes y a sus bebés por contribuir con muestras. Agradecemos a las instalaciones centrales de genómica y citometría de flujo y al personal del Fred Hutchinson Cancer Center por su ayuda con la recopilación de datos. Agradecemos a los miembros de los laboratorios Overbaugh y Matsen por sus útiles debates y consejos. Este trabajo fue apoyado por las subvenciones NIH R01 AI138709 (PI Overbaugh) y R01 AI146028 (PI Matsen). Frederick Matsen es investigador del Instituto Médico Howard Hughes y de la Infraestructura de Computación Científica del Centro Oncológico Fred Hutchinson, financiado por la subvención ORIP S10OD028685. CIS recibió el premio NIH K99 AI171000. ZAY recibió el premio NIH F30 AI165112. El trabajo en el laboratorio de Finzi fue apoyado por una subvención de la fundación CIHR n.º 352417, una subvención operativa de investigación sobre emergencias sanitarias y pandemias de CIHR n.º 177958 y un Fondo Excepcional COVID-19 de la Fundación Canadiense para la Innovación (CFI) n.º 41027 para AFAF. de Canadá Cátedra de Investigación sobre Entrada Retroviral no. RCHS0235 950-232424. GB-B. es beneficiario de una beca de doctorado FRQS. El estudio de cohorte de Linda Kizazi fue apoyado por subvenciones de los Institutos Canadienses de Investigación en Salud (Beca operativa de oportunidad de financiación de investigación rápida COVID-19 de mayo de 2020 202005, Subvención de proyecto 201709 a SG) y los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. (números de subvención R01HD092311 a DAL y R00DK107923 a ESL). El siguiente reactivo se obtuvo a través del Programa de Reactivos para VIH de los NIH, División de SIDA, NIAID, NIH: Células CEM.NKR CCR5+, ARP-4376, aportadas por la Dra. Alexandra Trkola.

Estos autores supervisaron conjuntamente este trabajo: Dara A. Lehman, Julie Overbaugh.

División de Biología Humana, Centro Oncológico Fred Hutchinson, Seattle, WA, EE. UU.

Caitlin I. Stoddard, Zak A. Yaffe, Haidyn Weight, Dara A. Lehman y Julie Overbaugh

División de Ciencias de la Salud Pública, Centro Oncológico Fred Hutchinson, Seattle, WA, EE. UU.

Kevin Sung, Jared Galloway, Frederick A. Matsen IV y Julie Overbaugh

Programa de formación de científicos médicos, Universidad de Washington, Seattle, WA, EE. UU.

Zak A. Yaffe

Centro de Investigación CHUM, Universidad de Montreal, Montreal, QC, Canadá

Guillaume Beaudoin-Bussières y Andrés Finzi

Departamento de Microbiología, Infectiología e Inmunología, Universidad de Montreal, Montreal, QC, Canadá

Guillaume Beaudoin-Bussières, Soren Gantt y Andrés Finzi

Centro de Investigación CHU Sainte-Justine, Universidad de Montreal, Montreal, QC, Canadá

soren gantt

Departamento de Pediatría y Salud Infantil, Universidad de Nairobi, Nairobi, Kenia

Judith Adhiambo, Ednah Ojee y Dalton Wamalwa

Departamento de Salud Global, Universidad de Washington, Seattle, WA, EE. UU.

Emily R. Begnel, Jennifer Slyker, John Kinuthia y Dara A. Lehman

Departamento de Investigación y Programas, Hospital Nacional Kenyatta, Nairobi, Kenia

John Kinuthia

Instituto Médico Howard Hughes, Chevy Chase, MD, EE. UU.

Federico A. Matsen IV

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JO, DAL y CIS concibieron el estudio y diseñaron experimentos, con el apoyo de AF y GB-B. para experimentos ADCC. KS y JG llevaron a cabo la gestión de software y datos de secuenciación bajo la supervisión de FAM Experiments y el análisis formal fue dirigido por CIS con el apoyo adicional de KS, HW, ZAY y GB-B, bajo la supervisión de JO, DAL, AF y La gestión y los recursos de la cohorte FAM fueron realizados por EO, JA, ERB, JS, SG, JK, DW y DAL. El borrador del manuscrito original fue preparado por CIS, JO y DAL, y todos los demás contribuyeron a la edición y aprobación del documento final. manuscrito.

Correspondencia a Dara A. Lehman o Julie Overbaugh.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

Nature Communications agradece a los revisores anónimos por su contribución a la revisión por pares de este trabajo. Un archivo de revisión por pares está disponible.

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Reimpresiones y permisos

Stoddard, CI, Sung, K., Yaffe, ZA et al. Respuestas elevadas de anticuerpos funcionales y de unión al SARS-CoV-2 en bebés versus madres. Nat Comuna 14, 4864 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-40554-w

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Recibido: 03 de febrero de 2023

Aceptado: 01 de agosto de 2023

Publicado: 11 de agosto de 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-023-40554-w

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