Εμβόλια COVID-19, ανοσία και νέες παραλλαγές: Ο ρόλος των Τ κυττάρων

επαγγελματίες υγείας που φορούν μάσκες, προετοιμάζουν εμβόλια

  • Μερικές ανησυχητικές παραλλαγές SARS-CoV-2 μπορούν να αποφύγουν την εξουδετέρωση αντισωμάτων σε εμβολιασμένα άτομα, προκαλώντας ανησυχίες σχετικά με την ικανότητα των εμβολίων να προστατεύουν από αυτά.
  • Τα εμβόλια COVID-19 οδηγούν επίσης σε απόκριση Τ κυττάρων που διευκολύνει την ανάρρωση από την ασθένεια.
  • Μια πρόσφατη μελέτη που διερεύνησε παραλλαγές ανησυχίας σε άτομα που ανοσοποιήθηκαν με τα εμβόλια Moderna και Pfizer COVID-19 διαπίστωσε ότι η απόκριση των Τ κυττάρων, σε αντίθεση με την απόκριση αντισωμάτων, δεν διαταράχθηκε σε μεγάλο βαθμό.
  • Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι μια άθικτη απόκριση Τ κυττάρου σε παραλλαγές σε εμβολιασμένα άτομα μπορεί να βοηθήσει στην πρόληψη σοβαρής COVID-19.

Ο ιός SARS-CoV-2, όπως και άλλοι ιοί που έχουν το RNA ως γενετικό υλικό τους, έχει την τάση να μεταλλάσσεται συνεχώς. Κατά συνέπεια, πολλές παραλλαγές SARS-CoV-2 έχουν εμφανιστεί καθώς η πανδημία COVID-19 έχει προχωρήσει.

Μερικές παραλλαγές SARS-CoV-2 έχουν δείξει αυξημένη μεταδοτικότητα, με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (ΠΟΥ) να τις χαρακτηρίζει ως «παραλλαγές ανησυχίας (VOC)».

Αυτές οι VOC περιλαμβάνουν το άλφα (B.1.1.7), το beta (B.1.351), το δέλτα (B.1.617.2) και το γάμμα (P.1) που προέρχονται από το Ηνωμένο Βασίλειο, τη Νότια Αφρική, την Ινδία και τη Βραζιλία , αντίστοιχα. Τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων (CDC) υποβάθμισαν πρόσφατα την παραλλαγή epsilon (B.1.427 / 429) που προήλθε από τις Ηνωμένες Πολιτείες από μια VOC σε μια παραλλαγή ενδιαφέροντος.

Μια προηγούμενη μόλυνση ή ανοσοποίηση SARS-CoV-2 με εμβόλιο COVID-19 έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή εξουδετερωτικών αντισωμάτων από Β λεμφοκύτταρα ή Β κύτταρα. Συνδέονται στην ακίδα πρωτεΐνη του ιού και αναστέλλουν την ικανότητά του να μολύνει τα κύτταρα ξενιστές.

Οι VOC φέρουν μεταλλάξεις στην ακίδα πρωτεΐνης που αναγνωρίζουν τα αντισώματα εξουδετέρωσης, μειώνοντας ενδεχομένως την ανοσία των εμβολιασμένων ατόμων σε αυτές τις παραλλαγές.

Για παράδειγμα, το εμβόλιο AstraZeneca είναι αποτελεσματικό έναντι της παραλλαγής άλφα αλλά δείχνει δραστική μείωση της αποτελεσματικότητας έναντι της παραλλαγής βήτα. Επιπλέον, η παραλλαγή βήτα παρουσίασε επίσης μειωμένη ευαισθησία σε εξουδετερωτικά αντισώματα σε κλινικές δοκιμές που αφορούσαν το ίδιο εμβόλιο.

Το πώς οι νέες παραλλαγές μπορούν να ξεφύγουν από τα εξουδετερωτικά αντισώματα έχει προκαλέσει ανησυχίες σχετικά με την ικανότητα των εμβολίων να προστατεύουν από τις τρέχουσες και τις μελλοντικές παραλλαγές.

Ωστόσο, υπάρχει ένα άλλο συστατικό του ανοσοποιητικού συστήματος που περιλαμβάνει Τ λεμφοκύτταρα ή Τ κύτταρα. Υπάρχουν δύο κύριοι υπότυποι των Τ κυττάρων: CD4 + Τ κύτταρα και CD8 + Τ κύτταρα.

Τα κύτταρα CD4 + T, επίσης γνωστά ως βοηθητικά Τ κύτταρα, απελευθερώνουν πρωτεΐνες που ονομάζονται κυτοκίνες που βοηθούν στην αύξηση της ανοσοαπόκρισης ενεργοποιώντας άλλα ανοσοκύτταρα.

Από την άλλη πλευρά, τα CD8 + Τ κύτταρα, ή τα κυτταροτοξικά Τ κύτταρα, σκοτώνουν άμεσα τα μολυσμένα με ιό κύτταρα.

Τόσο οι CD4 + όσο και οι CD8 + Τ κυτταρικές αποκρίσεις έχουν δεσμούς με μειωμένη σοβαρότητα της νόσου, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να διαδραματίσουν ζωτικό ρόλο στην ανάρρωση από το COVID-19. Επιπλέον, τα εμβόλια COVID-19 είναι γνωστό ότι προκαλούν αντίδραση από αυτά τα Τ κύτταρα.

Επομένως, τα εμβολιασμένα άτομα και εκείνοι που είχαν προηγουμένως προσβληθεί από τον ιό θα είχαν Τ κύτταρα που αναγνωρίζουν την αρχική παραλλαγή SARS-CoV-2 απομονωμένη στο Wuhan. Ωστόσο, οι επιστήμονες δεν ήξεραν αν αυτά τα Τ κύτταρα θα ανταποκρίνονταν επίσης στις SARS-CoV-2 VOC.

Με άλλα λόγια, ενώ ορισμένα VOC μπορούν να αποφύγουν εξουδετερωτικά αντισώματα που παράγονται από Β κύτταρα μετά τον εμβολιασμό, η επίδρασή τους στην απόκριση Τ κυττάρων δεν ήταν γνωστή.

Μια πρόσφατη μελέτη διερεύνησε την επίδραση των VOC στην απόκριση Τ κυττάρων σε άτομα που ανοσοποιήθηκαν με τα εμβόλια Moderna ή Pfizer / BioNTech COVID-19 ή που είχαν προηγουμένως προσβληθεί από λοίμωξη SARS-CoV-2.

Η έρευνα διαπίστωσε ότι η απόκριση των CD4 + και CD8 + Τ κυττάρων που ελήφθησαν από εμβολιασμένα άτομα στα περισσότερα VOC ήταν παρόμοια με την αρχική παραλλαγή που απομονώθηκε στο Wuhan.

Αν και το μέγεθος της απόκρισης Τ κυττάρων σε ορισμένες VOC ήταν χαμηλότερο από αυτό της αρχικής παραλλαγής, η μείωση ήταν μέτρια.

Τα αποτελέσματα της μελέτης υποδηλώνουν ότι η ενεργοποίηση των Τ κυττάρων κατά τον εμβολιασμό μπορεί να προσφέρει προστασία έναντι των ΠΟΕ, παρά την ικανότητά τους να ξεφύγουν από την εξουδετέρωση από αντισώματα.

Η μελέτη εμφανίζεται στο περιοδικό Cell Reports Medicine.

Μέτρηση αποκρίσεων Τ κυττάρων σε παραλλαγές SARS-CoV-2

Για να εκτιμήσουν την απόκριση των CD4 + και CD8 + T κυττάρων στα VOC, οι ερευνητές έλαβαν πρώτα δείγματα αίματος από τρεις ομάδες δότες.

Αυτές οι ομάδες περιελάμβαναν άτομα χωρίς προηγούμενη έκθεση σε SARS-CoV-2, εκείνα που ανέκαμψαν ή είχαν ήδη αναρρώσει από λοίμωξη SARS-CoV-2 και άτομα που εμβολιάστηκαν είτε με τα εμβόλια Moderna είτε Pfizer / BioNTech.

Οι δωρητές στην ομάδα ανάκτησης περιλάμβαναν εκείνους που εκτέθηκαν στην αρχική παραλλαγή SARS-CoV-2 πριν οι VOC επικρατήσουν στις ΗΠΑ

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τα δείγματα αίματος για να απομονώσουν μονοπύρηνα κύτταρα περιφερειακού αίματος (PBMCs), έναν υποπληθυσμό κυττάρων αίματος που περιλαμβάνει Τ λεμφοκύτταρα.

Σε αντίθεση με την ενεργοποίηση των Β κυττάρων που συμβαίνει κατά την αναγνώριση πρωτεϊνών στην επιφάνεια ενός ιού ή άλλου παθογόνου, τα Τ κύτταρα αναγνωρίζουν τις ιικές πρωτεΐνες που έχουν υποστεί πέψη και διασπώνται σε πεπτίδια.

Ως εκ τούτου, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν πεπτίδια που συντέθηκαν από το γενετικό υλικό του αρχικού SARS-CoV-2 και των ΠΟΕ. Αυτά τα πεπτίδια αντιπροσώπευαν όλες τις πρωτεΐνες που παράγονται από αυτές τις παραλλαγές.

Τα PBMC που ελήφθησαν από μια συγκεκριμένη ομάδα δότη επωάστηκαν με πεπτίδια από μια συγκεκριμένη παραλλαγή SARS-CoV-2 για 20-24 ώρες. Η έκθεση στα ιικά πεπτίδια έχει ως αποτέλεσμα την ενεργοποίηση των Τ κυττάρων, η οποία συνεπάγεται μια αλλαγή στην έκφραση των πρωτεϊνών στην επιφάνεια των Τ κυττάρων.

Μετά την περίοδο επώασης, οι ερευνητές ποσοτικοποίησαν τον αριθμό των CD4 + και CD8 + Τ κυττάρων που ενεργοποιήθηκαν ως απόκριση στα πεπτίδια χρησιμοποιώντας κυτταρομετρία ροής. Η κυτταρομετρία ροής είναι μια τεχνική για τον εντοπισμό και τον ποσοτικό προσδιορισμό διαφορετικών υποομάδων κυττάρων με βάση την έκφραση μοναδικών πρωτεϊνών - στην περίπτωση αυτή, τα Τ κύτταρα ενεργοποιούνται σε απόκριση στα πεπτίδια SARS-CoV-2.

Οι ερευνητές μέτρησαν το ποσοστό των CD4 + και CD8 + Τ κυττάρων σε εμβολιασμένα άτομα που ενεργοποιήθηκαν σε απόκριση σε πεπτίδια από μια συγκεκριμένη παραλλαγή SARS-CoV-2.

Διαπίστωσαν ότι το μέγεθος των CD4 + και CD8 + Τ κυττάρων αποκρίσεων σε εμβολιασμένα άτομα σε πεπτίδια από την άλφα και γάμμα παραλλαγή ήταν παρόμοιο με τα προγονικά παραλλαγμένα πεπτίδια.

Ωστόσο, παρατήρησαν μείωση 14% και 22% στο μέγεθος της απόκρισης CD4 + και CD8 + Τ κυττάρων, αντίστοιχα, σε πεπτίδια βήτα παραλλαγής. Παρομοίως, η απόκριση CD8 + Τ κυττάρου σε πεπτίδια από την παραλλαγή epsilon ήταν χαμηλότερη (10%) από τις προγονικές παραλλαγές.

Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η απόκριση των Τ κυττάρων σε VOC σε εμβολιασμένα άτομα ήταν σε μεγάλο βαθμό ανεπηρέαστη.

Απόκριση Τ κυττάρων σε πεπτίδια ακίδων πρωτεΐνης

Οι ΠΟΕ μεταφέρουν συχνά μεταλλάξεις σε γονίδια που κωδικοποιούν την ακίδα πρωτεΐνης. Η ακίδα πρωτεΐνη μεσολαβεί στην είσοδο του SARS-CoV-2 στα ανθρώπινα κύτταρα, ενώ οι μεταλλάξεις των ακίδων μπορούν να αυξήσουν τη μεταδοτικότητα ή να αποτρέψουν τη σύνδεση με εξουδετερωτικά αντισώματα.

Οι ερευνητές συνέκριναν την απόκριση των Τ κυττάρων με τα πεπτίδια πρωτεϊνικών ακίδων από τις διάφορες παραλλαγές SARS-CoV-2 χρησιμοποιώντας κυτταρομετρία ροής. Μετρήθηκαν επίσης η απόκριση των Τ κυττάρων ανιχνεύοντας την έκκριση των κυτοκινών ΙΡΝγ και IL-5 μετά από έκθεση σε πεπτίδια.

Η ομάδα διαπίστωσε ότι Τ κύτταρα από εμβολιασμένα άτομα παρήγαγαν παρόμοιες αποκρίσεις στα πεπτιδικά πρωτεϊνικά αιχμηρά από τα VOC και την αρχική παραλλαγή.

Ωστόσο, τα Τ κύτταρα από τους δότες που ανέκαμψαν έδειξαν χαμηλότερη απόκριση στις παραλλαγές άλφα, βήτα και epsilon από την αρχική παραλλαγή στον προσδιορισμό κυτοκίνης.

Βιοπληροφορική ανάλυση

Στη συνέχεια, οι ερευνητές ήθελαν να καταλάβουν γιατί οι μεταλλάξεις στις ΠΟΕ δεν επηρέασαν σημαντικά την απόκριση των Τ κυττάρων.

Τα Τ κύτταρα αναγνωρίζουν συγκεκριμένες τομές στα πεπτίδια SARS-CoV-2 που ονομάζονται «επίτοποι», με αποτέλεσμα την ενεργοποίηση των Τ κυττάρων.

Ως εκ τούτου, οι επιστήμονες διερεύνησαν εάν οι μεταλλάξεις στις VOC επηρέασαν τους επίτοπους των Τ κυττάρων. Το μελέτησαν αυτό υιοθετώντας μια προσέγγιση βιοπληροφορικής, χρησιμοποιώντας έναν αλγόριθμο για να κάνουν προβλέψεις βάσει πειραματικών δεδομένων από προηγούμενη μελέτη.

Η ανάλυση προέβλεψε ότι πάνω από το 90% των επιτόπων των CD4 + και CD8 + Τ κυττάρων που χαρακτηρίστηκαν στην αρχική παραλλαγή ήταν πιθανό να παραμείνουν αμετάβλητα ή να διατηρηθούν στις VOC.

Ομοίως, η ανάλυση έδειξε ότι οι μεταλλάξεις στις VOCs δεν ήταν πιθανό να διαταράξουν την ικανότητα αυτών των κυττάρων να αναγνωρίζουν τους επίτοπους και να παράγουν μια ανοσοαπόκριση.

Επομένως, οι βιοπληροφορικές αναλύσεις έδειξαν ότι οι μεταλλάξεις που υπάρχουν στις VOC έχουν μικρή επίδραση στην απόκριση Τ κυττάρων. Αυτά τα αποτελέσματα υποστηρίζουν και συμπληρώνουν τα δεδομένα που λαμβάνονται από τα πειράματα που περιγράφονται παραπάνω.

Αυτά τα ευρήματα υπογραμμίζουν τη σημασία της εξέτασης της απόκρισης των Τ κυττάρων κατά το σχεδιασμό εμβολίων. Ο συν-συγγραφέας της μελέτης, Δρ Shane Crotty, σημείωσε, «Οι επίτοποι των κυττάρων Τ διατηρούνται καλά μεταξύ των παραλλαγών SARS-CoV-2, οπότε η ενσωμάτωση στόχων Τ κυττάρων σε μελλοντικά εμβόλια COVID θα μπορούσε να είναι ένας έξυπνος τρόπος για να βεβαιωθείτε ότι οι μελλοντικές παραλλαγές δεν μπορούν να ξεφύγουν από εμβόλια."

συμπεράσματα

Η απουσία μείζονος διαταραχής της απόκρισης των Τ κυττάρων στις VOC σε άτομα που εκτέθηκαν στην προγονική παραλλαγή μέσω εμβολιασμού ή προηγούμενης μόλυνσης δείχνει την διασταυρούμενη αντίδραση των Τ κυττάρων σε αυτές τις παραλλαγές.

Μιλώντας στο "Detonic.shop", ο συν-συγγραφέας της μελέτης, Δρ. Alba Grifoni, Ph.D., σημείωσε: «Η μελέτη μας δείχνει ότι σε επίπεδο πληθυσμού, η πλειονότητα των αποκρίσεων των Τ κυττάρων διατηρούνται και είναι σε θέση να αναγνωρίσουν τις παραλλαγές. "

«Ενώ τα Τ κύτταρα δεν είναι σε θέση να αποτρέψουν λοιμώξεις, μπορούν να περιορίσουν την εξάπλωση της λοίμωξης και κατά συνέπεια να περιορίσουν τη σοβαρότητα της νόσου που προκαλείται από παραλλαγές που διαφεύγουν εν μέρει από τις αντιδράσεις των αντισωμάτων που προκαλούνται από φυσική λοίμωξη ή εμβολιασμό».

Ωστόσο, ο Δρ Grifoni προειδοποίησε ότι τα ευρήματά τους δεν ήταν πλήρη. Είπε, «Η μελέτη μας δεν αντιμετώπισε διαφορές σε όλα τα διαθέσιμα εμβόλια. Εστιάσαμε στον εμβολιασμό με mRNA. Ωστόσο, μια πρόσφατη μελέτη από το εργαστήριο Barouch έδειξε το ίδιο συμπέρασμα για το εμβόλιο αδενοϊικού φορέα Ad26.COV2.S. Δεν έχουμε εξετάσει εάν οι αποκρίσεις που προκαλούνται από μια μόλυνση με μια παραλλαγή αλληλουχίας θα είναι σε θέση να αναγνωρίσουν διασταυρούμενα την προγονική αλληλουχία αναφοράς που υπάρχει στα τρέχοντα εγκεκριμένα εμβόλια. "

«Στη μελέτη μας, παραμένει μια πιεστική ερώτηση σχετικά με το πώς συμπεριφέρονται τα Τ κύτταρα με τις νέες επερχόμενες παραλλαγές, ιδιαίτερα το δέλτα», πρόσθεσε ο Δρ. Γρίφoli.

Για ζωντανές ενημερώσεις σχετικά με τις τελευταίες εξελίξεις σχετικά με το μυθιστόρημα coronavirus και το COVID-19, κάντε κλικ εδώ.