تعیین آنتی‌بادی بعد از تزریق واکسن کووید‌-‌19

پروتئین اسپایک یک پروتئین ترانس ممبرین نوع 1 بزرگ و به شدت گلیکوزیله شده است که بسته به نوع ویروس از 1160 تا 1400 آمینو‌اسید‌ تشکیل شده است. در مقایسه با پروتئین‌های M و E که اساسا در اسمبل کردن سلول نقش دارند، پروتئین S در نفوذ به سلول میزبان و شروع عفونت نقش دارد. پروتئین‌های S در کروناویروس‌ها به دو زیر واحد عملکردی مهم تقسیم می‌شوند‌. N-termina- زیرواحد S1، سر کروی پروتئین اسپایک را تشکیل می‌دهد و C-termina- زیرواحد S2 ، ستون پروتئین را تشکیل می‌دهد و درون پوشش ویروس فرو رفته است. در هنگام میانکنش با یک سلول میزبان مستعد، زیرواحد S1 گیرنده سلول میزبان را شناسایی و به آن متصل می‌شود‌، در‌حالی که زیرواحد S2 که حفاظت شده‌ترین (conserved) مولفه‌ پروتئین S است، مسئول ادغام کردن پوشش ویروس با غشای سلول میزبان است.

با اتصال زیر واحد S1 دو تغییر کانفورماسیون اصلی برای ادغام شدن با غشای سلول میزبان در زیرواحد S2 صورت می‌گیرد. اولین تغییر کانفورماسیون با عنوان prehairpin‌، شامل تغییر حالت یک اتصال دهنده غیر‌ساختاری (unstructured linker) در زیرواحد S2 به شکل مارپیچ است. دومین تغییر کانفورماسیون شامل وارونگی C-helix این زیرواحد به مارپیچ (coil) است که منجر به تشکیل یک دسته‌ six-helix bundle ‌ می‌شود. زمانی که تغییر کانفورماسیون‌ها کامل شد، پپتید ادغام کننده به غشای سلول میزبان متصل (anchor) می‌شود و ویروس می‌تواند به سمت غشای سلول حرکت کند و نوکلئوکپسید را وارد سلول هدف کند.

پروتئین S در ویروس‌ها به ویژه در ویروس SARS-CoV-2 یک القاگر اصلی آنتی بادی‌های خنثی‌گر (neutralizing antibody) است. neutralizing antibody آنتی بادی‌های حفاظتی هستند که به طور طبیعی توسط سیستم ایمنی هومورال تولید می‌شوند. برای انجام عملکرد ضد ویروسی، Nab‌ها به سطوح اپی‌توپی ذرات ویروسی متصل می‌شوند و از ورودشان به سلول میزبان جلوگیری می‌کنند. کیت‌های مصرفی در آزمایشگاه‌ها یک نوع surrogate virus neutralization‌ هستند که از اتصال آنژیوتانسین 2 ‌(ACE2) به قسمت ‌ Receptor-Binding Domain(RBD‌‌ پروتئین Spike ‌ممانعت می‌کنند. استفاده از کیت‌های surrogate virus neutralizatio- test(SVNT‌) که بر اساس میانکنش ACE2-RBD است‌، در پاسخ ایمنی همورال افراد واکسینه شده صحیح نیست‌. همه این آنتی بادی‌های نوترالیز ضد ویروس کویید 19 بر ضد ناحیه RBD پروتئین اسپایک نیستند و بعضی آنتی بادی‌ها‌ی نوترالیز قوی بر ضد ناحیه Termina- Domai- Protei- (N-NTD) در دمین S1 و یا S2 هستند.

در مورد واکسن‌های Inactive مثل واکسن سینوفارم و بهارات برای غیر‌فعال کردن ویروس از ماده‌ Betapropionolactone استفاده شده است که یک ماده آلکیله کننده پروتئین می‌باشد‌. Betapropionolactone ناحیه S1 پروتئین اسپایک را آلکیله کرده و تخریب می‌کند یا از ناحیه S2 جدا می‌کند و به حالتی که پروتئین فاقد دمین S1 و در نتیجه فاقد RBD هستند (post-fusion) در می‌آورد. افرادی که این دسته از واکسن‌ها را دریافت کرده‌اند اصلا در معرض فرم‌ Pre-fusio- ویروس قرار نمی‌گیرند، بنابراین احتمالا آنتی‌بادی بر ضد این ناحیه تولید نمی‌کنند‌. به نظر می‌رسد اثر protective این واکسن‌ها در برابر کویید-19 به دلیل تولید آنتی بادی‌ نوترالیزان بر ضد دمین S2 و یا سایر پروتئین‌های ویروس است‌. در نتیجه منفی شدن تست‌های آنتی بادی بعد از تزریق برخی واکسن‌ها قابل پیش بینی است.