Jenseits der Spitze: Sind T-Zell-COVID-19-Impfstoffe die Zukunft?

Geschrieben von Debbie Lambert am Dezember 20, 2021- Fakten untersucht von Ferdinand Lali, Ph. D.Jemand extrahiert eine Dosis Impfstoff aus einer Durchstechflasche

  • Aktuelle Impfstoffe zielen auf das gesunde Spike-Protein von SARS-CoV-2. Dieses gesunde Protein verändert sich häufig, was derzeit leicht verfügbare Impfstoffe viel weniger zuverlässig machen kann.
  • Forscher in den Vereinigten Staaten haben kürzlich die Ergebnisse von T-Zellen überprüft, die ein anderes gesundes Protein bei der Infektion erkennen – eines, das sich nicht so schnell verändert wie das gesunde Spike-Protein.
  • T-Zellen sind eine Art weiße Blutkörperchen, die sich jahrelang an Antigene „erinnern“ können. Impfstoffe, die mit dieser brandneuen Strategie entwickelt wurden, könnten eine noch dauerhaftere Verteidigung bieten.

Alle gegenwärtigen COVID-19-Impfstoffe fordern den Körper auf, Antikörper zu bilden, die auf das gesunde Protein von SARS-CoV-2 abzielen, die Infektion, die COVID-19 verursacht. Aber Versionen der Infektion weisen häufig Anomalien in diesem gesunden Protein auf.

Forscher warnen, dass Versionen diesen Antikörpern widerstehen könnten, während sich die Infektion noch ändern wird, und somit auch die Abwehr der derzeit leicht verfügbaren Impfstoffe verhindern.

In einer Initiative zur Entwicklung von COVID-19-Impfstoffen der zweiten Generation ziehen einige Forscher Komponenten der Infektion in Betracht, die sich nicht so schnell ändern. Unter ihnen sind Forscher des Broad Stem Cell Research Center der University of California, Los Angeles.

Eine Gruppe aus der Einrichtung hat kürzlich eine Untersuchung abgeschlossen, die ergab, dass ungewöhnliche T-Zellen, eine Art weiße Blutkörperchen, auf verschiedene gesunde Proteine ​​in SARS-CoV-2 und auch auf eine Reihe verschiedener anderer Coronaviren abzielen können. Ein Teil dieses gesunden Proteins ist ein Enzym namens virale Polymerase (RdRp).

Theoretisch können auf RdRP basierende Impfstoffe ein länger anhaltendes Immunfeedback verursachen, zusammen mit einer höheren Abwehr gegenüber zukünftigen Versionen.

Aber, wie Martin Hibberd, ein Lehrer für auftretende Krankheiten an der London School of Hygiene und auch Tropical Medicine, in einem Treffen mit "Detonic.shop" feststellte: „Es ist erwähnenswert, dass bisher keine universellen Impfstoffe erforderlich sind, da Wir hatten noch keine Variante von SARS-CoV-2, die den aktuellen Impfstoffen entkommen kann.“

Die brandneue Forschung erscheint in der Zeitschrift Cell Reports.

Wie T-Zellen funktionieren

T-Zellen sind Leukozyten, die bei der Behandlung von Infektionen helfen. Jedes hat auf seiner Oberfläche ein spezielles gesundes Protein, einen sogenannten T-Zell-Rezeptor, das Teile von internationalen gesunden Proteinen erkennen kann, beispielsweise solche von Infektionen. Diese internationalen gesunden Proteine ​​werden Antigene genannt.

Wenn ein Rezeptor ein Antigen identifiziert, beginnen T-Zellen schnell zu duplizieren und zerstören auch die Zellen, die die Infektion tatsächlich kontaminiert hat. Viele der T-Zellen, sobald die Infektion verschwunden ist, aber einige wurden zu Gedächtniszellen und bleiben auch im Körper, um die Infektion zu bekämpfen, falls sie jemals wiederkehrt.

Das Identifizieren der T-Zellen mit Rezeptoren mit einer spezifischen Rate von Interesse kann zeitaufwendig und auch kostspielig sein, da sie üblicherweise in extrem geringer Zahl existieren.

Untersuchung von T-Zell-Rezeptoren

Die Autoren der aktuellen Forschung führten eine Sammlung von Laborexperimenten durch, darunter RdRp. Um zu überprüfen, ob das Immunsystem des menschlichen Körpers über T-Zell-Rezeptoren verfügt, die RdRp anerkennen, nahm die Gruppe Blutproben von gesunden und ausgeglichenen Personen und enthüllte die Beispiele auch RdRp. Einige der Rezeptoren in den Blutproben erkannten das gesunde Protein an.

Mit einer kürzlich entwickelten Methode erkannten die Forscher die erbliche Reihe der Rezeptoren. Als nächstes stellten sie T-Zellen her, um die Rezeptoren mitzunehmen, die auf RdRp abzielten.

Die Gruppe danach machte sich daran, herauszufinden, ob diese maßgeschneiderten T-Zellen effektiv an Coronaviren, bestehend aus SARS-CoV-2, binden und diese auch eliminieren können.

Was haben sie gefunden?

Die Autoren stellten fest, dass RdRp „hochkonserviert“ war, eine Definition, dass sich die RNA, die dafür kodiert, viel weniger wahrscheinlich innerhalb von SARS-CoV-2 und auch verschiedenen anderen menschlichen Coronaviren verändert.

Die Autoren diskutieren, dass diese Sicherheit „wahrscheinlich auf ihre kritische Rolle im Viruslebenszyklus zurückzuführen ist“.

T-Zell-Rezeptoren von Personen, die tatsächlich noch nie SARS-CoV-2 bekommen hatten, bestätigten eine Komponente von RdRp. Auf Wunsch wurden im Labor separierte Rezeptoren identifiziert und auch Zellen mit diesem Enzym eliminiert.

Dr. Owen Witte, Mitautor der Studie und gleichzeitig Gründungsleiter der Einrichtung, sagte gegenüber MNT: „Wir waren angenehm überrascht, dass spezifische T-Zellen identifiziert werden konnten, da die erwartete Häufigkeit solcher Zellen voraussichtlich gering ist.“

„Dies könnte aktuelle Impfstoffdesigns ergänzen, die auf das Spike-Protein abzielen, um neutralisierende Antikörper zu produzieren. Unser direkter Nachweis von T-Zellen im Blut von [gesunden] Personen […] sagt, dass das Repertoire menschlicher T-Zellen Spezifitäten enthält, die mit Peptiden reagieren, die aus dem hochkonservierten Polymerase/Replikations-Komplex stammen“, fuhr er fort.

„Kürzlich wurde in einer unabhängigen Arbeit einer anderen Gruppe berichtet, dass nach einer [SARS-CoV-2]-Infektion T-Zellen definiert werden konnten, die auf den Polymerase-/Replikationskomplex reagieren. Ihre Erkenntnisse ergänzen unsere in hohem Maße. Solche T-Zell-Reaktionen würden das Virus nicht neutralisieren und eine Infektion verhindern, könnten aber auf die virusinfizierten Zellen abzielen, um die Virusproduktion zu begrenzen und sich innerhalb des Wirts auszubreiten, um die Schwere der Krankheit zu verringern.“

Pavlo Nesterenko, aPh D. Schüler und auch der Hauptautor der Forschung, informierte MNT:

„Die Polymerase könnte ein guter Impfstoffkandidat der nächsten Generation sein, da sie hochkonserviert ist. Hohe Konservierung bedeutet, dass mehrere Varianten sowie mehrere Coronaviren von einem Impfstoff gezielt werden können.“

Einschränkungen und zukünftige Arbeit

Obwohl die Studie zeigte, dass RdRp-spezifische Rezeptoren im Labor verarbeitete Teile von RdRp erkennen konnten, zeigte das Team keine direkte Kontrolle über lebendes SARS-CoV-2. Sie evaluieren nun die virale Polymerase als potenzielle neue Impfstoffkomponente.

Dr. Witte sagte gegenüber MNT: „In meiner Gruppe müssen noch viel mehr Analysen von T-Zellen […] durchgeführt werden und sind in Arbeit. Folgestudien zur Bewertung des Potenzials von Impfstoffstrategien basierend auf Sequenzen, die von Replikationskomplexproteinen abgeleitet sind, werden ebenfalls initiiert.“

Prof. Hibberd fasste zusammen: „Es gibt viele Arbeiten, einschließlich meiner eigenen, die darauf hindeuten, dass es im gesamten SARS-CoV-2-Genom mehrere konservierte T-Zell-Epitope gibt und dass diese mit anderen Coronaviren übereinstimmen können, sodass die Ergebnisse nicht unerwartet sind.“

„Es muss daran gearbeitet werden, um zu sehen, ob T-Zell-Antworten vor einer Infektion schützen können. Derzeit wissen wir, dass eine Infektion mit anderen Coronaviren in der Vorgeschichte keinen Schutz gegen COVID-19 bietet, daher scheinen die gemeinsamen T-Zell-Epitope zwischen ihnen keinen Schutz zu bieten.“

Für Live-Updates zu den neuesten Entwicklungen im Zusammenhang mit dem einzigartigen Coronavirus und auch COVID-19 gehen Sie hier.