Vakcíny COVID-19, imunita a nové varianty: Úloha T buněk

zdravotníci v maskách, připravující vakcíny

  • Některé sledované varianty SARS-CoV-2 se mohou u očkovaných jedinců vyhnout neutralizujícím protilátkám, což vyvolává obavy ohledně schopnosti vakcín chránit před nimi.
  • Vakcíny COVID-19 také vedou k reakci T buněk, která usnadňuje zotavení z nemoci.
  • Nedávná studie zkoumající varianty obav u jedinců imunizovaných vakcínami Moderna a Pfizer COVID-19 zjistila, že odpověď T buněk, na rozdíl od reakce protilátky, nebyla významně narušena.
  • Tyto výsledky naznačují, že intaktní odpověď T buněk na varianty u očkovaných jedinců může pomoci předcházet závažnému COVID-19.

Virus SARS-CoV-2, stejně jako jiné viry, jejichž genetickým materiálem je RNA, má tendenci neustále mutovat. V důsledku toho se s postupující pandemií COVID-2 objevilo mnoho variant SARS-CoV-19.

Několik variant SARS-CoV-2 prokázalo zvýšenou přenosnost a Světová zdravotnická organizace (WHO) je označila jako „varianty znepokojení (VOC)“.

Mezi tyto těkavé organické sloučeniny patří alfa (B.1.1.7), beta (B.1.351), delta (B.1.617.2) a gama (P.1), které pocházejí ze Spojeného království, Jihoafrické republiky, Indie a Brazílie , resp. Centra pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC) nedávno snížila variantu epsilon (B.1.427 / 429), která vznikla ve Spojených státech, z VOC na variantu zájmu.

Předchozí infekce SARS-CoV-2 nebo imunizace vakcínou COVID-19 vede k produkci neutralizujících protilátek B lymfocyty nebo B buňkami. Váží se na špičkový protein viru a inhibují jeho schopnost infikovat hostitelské buňky.

VOC nesou mutace na špičkovém proteinu, které neutralizující protilátky rozpoznávají, což potenciálně snižuje imunitu očkovaných jedinců vůči těmto variantám.

Například vakcína AstraZeneca je účinná proti variantě alfa, ale vykazuje drastický pokles účinnosti proti variantě beta. Varianta beta dále vykazovala sníženou náchylnost k neutralizaci protilátek v klinických studiích zahrnujících stejnou vakcínu.

Jak mohou nové varianty uniknout neutralizujícím protilátkám, vyvolalo obavy ohledně schopnosti vakcín chránit před současnými a budoucími variantami.

Existuje však ještě další složka imunitního systému, která zahrnuje T lymfocyty nebo T buňky. Existují dva hlavní podtypy T buněk: CD4 + T buňky a CD8 + T buňky.

CD4 + T buňky, také známé jako pomocné T buňky, uvolňují proteiny zvané cytokiny, které pomáhají vyvolat imunitní odpověď aktivací dalších imunitních buněk.

Na druhou stranu CD8 + T buňky nebo cytotoxické T buňky přímo zabíjejí buňky infikované virem.

Odpovědi CD4 + i CD8 + T buněk mají vazby se sníženou závažností onemocnění, což znamená, že mohou hrát zásadní roli při zotavení z COVID-19. Dále je známo, že vakcíny COVID-19 vyvolávají reakci z těchto T buněk.

Proto by očkovaní jedinci a ti, kteří se dříve nakazili virem, měli T buňky, které rozpoznávají původní variantu SARS-CoV-2 izolovanou ve Wu-chanu. Vědci však nevěděli, zda tyto T buňky budou také reagovat na těkavé organické látky SARS-CoV-2.

Jinými slovy, zatímco některé VOC se mohou po očkování vyhnout neutralizujícím protilátkám produkovaným B buňkami, jejich účinek na odpověď T buněk nebyl znám.

Nedávná studie zkoumala účinek VOC na reakci T buněk u jedinců imunizovaných vakcínami Moderna nebo Pfizer / BioNTech COVID-19 nebo u lidí, kteří dříve utrpěli infekci SARS-CoV-2.

Výzkum zjistil, že reakce CD4 + a CD8 + T buněk získaných od očkovaných jedinců na většinu VOC byla podobná původní variantě izolované ve Wuhanu.

Ačkoli velikost reakce T buněk na některé VOC byla nižší než u původní varianty, pokles byl mírný.

Výsledky studie naznačují, že aktivace T buněk po očkování může nabídnout ochranu proti VOC, navzdory jejich schopnosti uniknout neutralizaci pomocí protilátek.

Studie se objevuje v časopise Cell Reports Medicine.

Měření odpovědí T buněk na varianty SARS-CoV-2

Pro posouzení odpovědi CD4 + a CD8 + T buněk na VOC vědci nejprve získali vzorky krve od tří dárcovských skupin.

Tyto skupiny zahrnovaly jedince bez předchozí expozice SARS-CoV-2, ty, kteří se zotavili nebo se již zotavili z infekce SARS-CoV-2, a lidé očkovaní vakcínami Moderna nebo Pfizer / BioNTech.

Dárci ve zotavující se skupině zahrnovali ty, kteří byli vystaveni původní variantě SARS-CoV-2, než se v USA rozšířily těkavé organické sloučeniny

Vědci použili vzorky krve k izolaci mononukleárních buněk periferní krve (PBMC), subpopulace krevních buněk, která zahrnuje T lymfocyty.

Na rozdíl od aktivace B buněk, ke které dochází po rozpoznání proteinů na povrchu viru nebo jiného patogenu, T buňky rozpoznávají virové proteiny štěpené a rozložené na peptidy.

Vědci proto použili peptidy syntetizované z genetického materiálu původního SARS-CoV-2 a VOC. Tyto peptidy představovaly všechny proteiny produkované těmito variantami.

PBMC získané od konkrétní dárcovské skupiny byly inkubovány s peptidy ze specifické varianty SARS-CoV-2 po dobu 20–24 hodin. Expozice virovým peptidům vede k aktivaci T buněk, což zahrnuje změnu exprese proteinů na povrchu T buněk.

Po inkubační době vědci kvantifikovali počet CD4 + a CD8 + T buněk aktivovaných v reakci na peptidy pomocí průtokové cytometrie. Průtoková cytometrie je technika k identifikaci a kvantifikaci různých podskupin buněk na základě exprese jedinečných proteinů - v tomto případě T buněk aktivovaných v reakci na peptidy SARS-CoV-2.

Vědci měřili procento CD4 + a CD8 + T buněk u očkovaných jedinců, kteří se aktivovali v reakci na peptidy ze specifické varianty SARS-CoV-2.

Zjistili, že velikost odpovědí CD4 + a CD8 + T buněk u očkovaných jedinců na peptidy z alfa a gama varianty byla podobná peptidům variant předků.

Všimli si však 14% a 22% snížení rozsahu odpovědi CD4 + a CD8 + T buněk na beta variantní peptidy. Podobně byla odpověď CD8 + T buněk na peptidy z varianty epsilon nižší (10%) než varianty předků.

Tyto výsledky ukazují, že odpověď T buněk na VOC u očkovaných jedinců nebyla do značné míry ovlivněna.

Reakce T buněk na špičkové proteinové peptidy

VOC často nesou mutace v genech, které kódují protein špice. Špičkový protein zprostředkovává vstup SARS-CoV-2 do lidských buněk, zatímco špičkové mutace mohou zvýšit přenosnost nebo zabránit vazbě na neutralizující protilátky.

Vědci porovnali odpověď T buněk na špičkové proteinové peptidy z různých variant SARS-CoV-2 pomocí průtokové cytometrie. Rovněž měřili reakci T buněk detekcí sekrece cytokinů IFNy a IL-5 po expozici peptidu.

Tým zjistil, že T buňky od očkovaných jedinců vyvolaly podobné reakce na peptidy špičkových proteinů z VOC a původní varianty.

Avšak T buňky od zotavujících se dárců vykazovaly nižší odpověď na varianty alfa, beta a epsilon než původní varianta v testu na cytokiny.

Bioinformatická analýza

Vědci poté chtěli pochopit, proč mutace ve VOC významně neovlivnily reakci T buněk.

T buňky rozpoznávají specifické části peptidů SARS-CoV-2 nazývané „epitopy“, což vede k aktivaci T buněk.

Vědci proto zkoumali, zda mutace ve VOC ovlivňují epitopy T buněk. Studovali to přijetím bioinformatického přístupu pomocí algoritmu k vytváření předpovědí na základě experimentálních údajů z předchozí studie.

Analýza předpovídala, že více než 90% epitopů CD4 + a CD8 + T buněk charakterizovaných v původní variantě pravděpodobně zůstane nezměněno nebo konzervováno ve VOC.

Podobně analýza ukázala, že mutace ve VOC pravděpodobně nenaruší schopnost těchto buněk rozpoznat epitopy a vyvolat imunitní odpověď.

Bioinformatické analýzy proto ukázaly, že mutace přítomné ve VOC mají malý účinek na reakci T buněk. Tyto výsledky podporují a doplňují data získaná z experimentů popsaných výše.

Tato zjištění zdůrazňují důležitost zohlednění odpovědi T buněk při navrhování vakcín. Spoluautor studie, Dr. Shane Crotty, poznamenal: „Epitopy T buněk jsou mezi variantami SARS-CoV-2 dobře konzervované, takže začlenění cílů T buněk do budoucích vakcín COVID by mohlo být chytrým způsobem, jak zajistit, aby budoucí varianty nemohly uniknout vakcíny."

Závěry

Absence závažného narušení reakce T buněk na VOC u jedinců vystavených variantě předků očkováním nebo předchozí infekcí ukazuje zkříženou reaktivitu T buněk na tyto varianty.

Spoluautor studie Dr. Alba Grifoni, Ph.D., v rozhovoru pro Medical News dnes poznamenal: „Naše studie naznačuje, že na populační úrovni je většina odpovědí T buněk zachována a jsou schopny rozpoznat varianty . “

"I když T buňky nejsou schopné zabránit infekcím, mohou omezit šíření infekce a následně omezit závažnost onemocnění vyvolanou variantami, které částečně unikají reakcím protilátek vyvolaných přirozenou infekcí nebo očkováním."

Dr. Grifoni však varoval, že jejich zjištění nejsou úplná. Řekla: „Naše studie se nezabývala rozdíly mezi všemi aktuálně dostupnými vakcínami. Zaměřili jsme se na očkování na základě mRNA; nedávná studie z laboratoře Barouch však ukázala stejný závěr pro adenovirovou vektorovou vakcínu Ad26.COV2.S. Nezkoumali jsme, zda reakce vyvolané infekcí alternativní sekvencí budou schopny křížově rozpoznat referenční sekvenci předků přítomnou v aktuálně schválených vakcínách. “

"V naší studii zůstává naléhavá otázka, jak se T buňky chovají s novými připravovanými variantami, zejména delta," dodal Dr. Grifoli.

Chcete-li získat aktuální informace o nejnovějším vývoji týkajícího se nového koronaviru a COVID-19, klikněte sem.