COVID-19 vaktsiinid, immuunsus ja uued variandid: T-rakkude roll

tervishoiutöötajad, kes kannavad maske, valmistavad vaktsiine

  • Mõni murettekitav SARS-CoV-2 variant võib vaktsineeritud isikutel hoiduda antikehade neutraliseerimisest, tekitades muret vaktsiinide võime eest nende eest kaitsta.
  • COVID-19 vaktsiinid annavad ka T-raku vastuse, mis hõlbustab haigusest taastumist.
  • Hiljutises uuringus, kus uuriti Moderna ja Pfizer COVID-19 vaktsiinidega immuniseeritud isikute murettekitavaid variante, leiti, et T-raku reaktsioon, erinevalt antikeha vastusest, ei olnud oluliselt häiritud.
  • Need tulemused näitavad, et puutumata T-rakkude vastus vaktsineeritud inimeste variantidele võib aidata vältida rasket COVID-19.

Sarnaselt teistele viirustele, mille geneetiliseks materjaliks on RNA, on SARS-CoV-2 viirus kalduv pidevalt muteeruma. Järelikult on COVID-2 pandeemia edenedes ilmnenud arvukalt SARS-CoV-19 variante.

Mõned SARS-CoV-2 variandid on näidanud ülekantavuse suurenemist, Maailma Terviseorganisatsioon (WHO) on määranud need „murettekitavateks variantideks“.

Nende lenduvate orgaaniliste ühendite hulka kuuluvad alfa (B.1.1.7), beeta (B.1.351), delta (B.1.617.2) ja gamma (P.1), mis on pärit Ühendkuningriigist, Lõuna-Aafrikast, Indiast ja Brasiiliast vastavalt. Haiguste tõrje ja ennetamise keskused (CDC) alandasid hiljuti Ameerika Ühendriikidest pärit epsiloni variandi (B.1.427 / 429) VOC-st huvipakkuvaks variandiks.

Varasem SARS-CoV-2 infektsioon või immuniseerimine COVID-19 vaktsiiniga põhjustab B-lümfotsüütide või B-rakkude poolt neutraliseerivate antikehade tootmise. Need seonduvad viiruse piigivalguga ja pärsivad selle võimet peremeesrakke nakatada.

Lenduvad orgaanilised ühendid kannavad naastvalgul mutatsioone, mis neutraliseerivad antikehad tunnevad ära, vähendades potentsiaalselt vaktsineeritud inimeste immuunsust nende variantide suhtes.

Näiteks AstraZeneca vaktsiin on efektiivne alfa-variandi vastu, kuid näitab beeta-variandi efektiivsuse drastilist langust. Pealegi oli sama vaktsiiniga seotud kliinilistes uuringutes beetaversioonil vähenenud vastuvõtlikkus neutraliseerivate antikehade suhtes.

See, kuidas uued variandid neutraliseerivatest antikehadest pääsevad, on tekitanud muret vaktsiinide võime üle kaitsta praeguste ja tulevaste variantide eest.

Siiski on veel üks immuunsüsteemi komponent, mis hõlmab T-lümfotsüüte või T-rakke. T-rakkudel on kaks peamist alamtüüpi: CD4 + T-rakud ja CD8 + T-rakud.

CD4 + T-rakud, tuntud ka kui abistajad T-rakud, vabastavad valke, mida nimetatakse tsütokiinideks, mis aitavad immuunvastust saavutada teiste immuunrakkude aktiveerimise kaudu.

Seevastu CD8 + T-rakud või tsütotoksilised T-rakud tapavad viirusega nakatunud rakke otseselt.

Nii CD4 + kui ka CD8 + T-rakuvastustel on seos vähenenud haiguse raskusega, mis tähendab, et neil võib olla oluline roll COVID-19 taastumisel. Lisaks on teada, et COVID-19 vaktsiinid põhjustavad nendest T-rakkudest reaktsiooni.

Seetõttu oleksid vaktsineeritud isikud ja varem viirusega nakatunud isikud T-rakud, mis tunneksid ära Wuhanis originaalse SARS-CoV-2 variandi. Kuid teadlased ei teadnud, kas need T-rakud reageerivad ka SARS-CoV-2 VOC-dele.

Teisisõnu, kuigi mõned lenduvad orgaanilised ühendid suudavad pärast vaktsineerimist kõrvale hoida B-rakkude poolt toodetud neutraliseerivatest antikehadest, ei olnud nende mõju T-rakkude reaktsioonile teada.

Hiljutises uuringus uuriti lenduvate orgaaniliste ühendite mõju T-rakkude reageerimisele Moderna või Pfizer / BioNTech COVID-19 vaktsiinidega immuniseeritud või varem SARS-CoV-2 nakatunud isikutel.

Uuringust selgus, et vaktsineeritud isikutelt saadud CD4 + ja CD8 + T-rakkude vastus enamusele VOC-dele oli sarnane Wuhanis eraldatud algse variandiga.

Ehkki T-rakkude vastuse suurus mõnele VOC-le oli madalam kui algsel variandil, oli langus tagasihoidlik.

Uuringu tulemused näitavad, et T-rakkude aktiveerimine vaktsineerimisel võib pakkuda kaitset lenduvate orgaaniliste ühendite eest, hoolimata nende võimest pääseda antikehade neutraliseerimisest.

Uuring ilmub ajakirjas Cell Reports Medicine.

T-rakkude reaktsioonide mõõtmine SARS-CoV-2 variantidele

CD4 + ja CD8 + T-rakkude reageerimise hindamiseks LOÜ-dele said teadlased kõigepealt vereproovid kolmelt doonorirühmalt.

Nende rühmade hulka kuulusid isikud, kellel ei olnud eelnevat kokkupuudet SARS-CoV-2-ga, need, kes paranesid või olid juba paranenud SARS-CoV-2 infektsioonist, ja inimesed, keda vaktsineeriti kas Moderna või Pfizer / BioNTech vaktsiinidega.

Taastunud rühma doonorite hulka kuulusid SARS-CoV-2 algse variandiga kokku puutunud isikud enne, kui lenduvad orgaanilised ühendid levisid USA-s

Teadlased kasutasid vereproove T-lümfotsüüte sisaldavate vererakkude alampopulatsiooni perifeerse vere mononukleaarsete rakkude (PBMC) eraldamiseks.

Erinevalt B-rakkude aktiveerimisest, mis toimub valkude tuvastamisel viiruse või muu patogeeni pinnal, tunnevad T-rakud ära seeditud ja peptiidideks jaotatud viiruse valgud.

Seetõttu kasutasid teadlased peptiide, mis olid sünteesitud algse SARS-CoV-2 ja Lenduvate orgaaniliste ühendite geneetilisest materjalist. Need peptiidid esindasid kõiki nende variantide poolt toodetud valke.

Konkreetsest doonorirühmast saadud PBMC-sid inkubeeriti spetsiifilise SARS-CoV-2 variandi peptiididega 20–24 tundi. Kokkupuude viiruslike peptiididega põhjustab T-rakkude aktivatsiooni, mis hõlmab valkude ekspressiooni muutust T-rakkude pinnal.

Pärast inkubatsiooniperioodi määrasid teadlased voolu tsütomeetria abil kvantitatiivselt CD4 + ja CD8 + T-rakkude arvu, mis olid aktiveeritud vastusena peptiididele. Voolutsütomeetria on meetod rakkude erinevate alarühmade tuvastamiseks ja kvantifitseerimiseks ainulaadsete valkude ekspressiooni põhjal - antud juhul aktiveerusid T-rakud vastusena SARS-CoV-2 peptiididele.

Teadlased mõõtsid vaktsineeritud isikute CD4 + ja CD8 + T-rakkude protsenti, mis aktiveerusid vastusena konkreetse SARS-CoV-2 variandi peptiididele.

Nad leidsid, et vaktsineeritud indiviidide CD4 + ja CD8 + T-rakuvastuste suurus alfa- ja gammavariantide peptiididele oli sarnane esivanemate peptiididega.

Kuid nad märkasid CD14 + ja CD22 + T rakkude vastuse vähenemist beeta variantpeptiididele vastavalt 4% ja 8%. Samamoodi oli CD8 + T-raku vastus epsiloni variandi peptiididele madalam (10%) kui esivanemate variantidel.

Need tulemused näitavad, et vaktsineeritud inimeste T-rakkude reaktsioon Lenduvatele orgaanilistele ühenditele ei olnud suures osas mõjutatud.

T-raku vastus piigivalgu peptiididele

Lenduvad orgaanilised ühendid kannavad sageli mutatsiooni geenides, mis kodeerivad piigivalku. Piikvalk vahendab SARS-CoV-2 sisenemist inimese rakkudesse, samas kui piigi mutatsioonid võivad suurendada ülekanduvust või takistada seondumist neutraliseerivate antikehadega.

Teadlased võrdlesid T-rakkude reaktsiooni erinevate SARS-CoV-2 variantide piikvalgu peptiididega, kasutades voolutsütomeetriat. Nad mõõtsid ka T-raku vastust, tuvastades tsütokiinide IFNy ja IL-5 sekretsiooni pärast peptiidiga kokkupuudet.

Töörühm leidis, et vaktsineeritud isikute T-rakud tekitasid sarnaseid reaktsioone lenduvate orgaaniliste ühendite ja algse variandi piikvalgu peptiididele.

Taastunud doonorite T-rakkudel oli alfa-, beeta- ja epsilonvariantidele madalam vastus kui tsütokiinianalüüsi algvariandil.

Bioinformaatiline analüüs

Seejärel tahtsid teadlased mõista, miks LOÜ mutatsioonid ei mõjutanud oluliselt T-rakkude vastust.

T-rakud tunnevad ära SARS-CoV-2 peptiidide spetsiifilised lõigud, mida nimetatakse “epitoopideks”, mille tulemuseks on T-rakkude aktiveerimine.

Seetõttu uurisid teadlased, kas lenduvate orgaaniliste ühendite mutatsioonid mõjutasid T-raku epitoope. Nad uurisid seda bioinformaatika lähenemisviisi abil, kasutades algoritmi abil ennustusi eelmise uuringu katseandmete põhjal.

Analüüs ennustas, et enam kui 90% algses variandis iseloomustatud CD4 + ja CD8 + T-raku epitoopidest jäävad VOC-des tõenäoliselt muutumatuks või konserveerunud.

Samamoodi näitas analüüs, et VOC-de mutatsioonid ei häirinud tõenäoliselt nende rakkude võimet epitoope ära tunda ja immuunvastust tekitada.

Seetõttu näitasid bioinformaatilised analüüsid, et lenduvate orgaaniliste ühendite mutatsioonidel on väike mõju T-rakkude reaktsioonile. Need tulemused toetavad ja täiendavad ülalkirjeldatud katsetest saadud andmeid.

Need leiud rõhutavad, kui tähtis on vaktsiinide väljatöötamisel kaaluda T-rakkude vastust. Uuringu kaasautor dr Shane Crotty märkis: "T-raku epitoopid on SARS-CoV-2 variantide seas hästi säilinud, nii et T-rakkude märklaudade lisamine tulevastesse COVID-vaktsiinidesse võib olla nutikas viis veendumaks, et tulevased variandid ei pääse vaktsiinid."

Järeldused

Esialgse variandiga vaktsineerimise või eelneva nakatumise kaudu kokku puutunud isendite T-raku reaktsiooni oluliste häirete puudumine VOC-dele näitab T-rakkude ristreaktiivsust nende variantidega.

Meditsiiniuudistele täna rääkides märkis uuringu kaasautor dr Alba Grifoni: „Meie uuring viitab sellele, et populatsiooni tasandil on enamik T-rakkude vastuseid konserveerunud ja suudavad variante ära tunda. . ”

"Kuigi T-rakud ei suuda nakkusi ära hoida, võivad nad piirata nakkuse levikut ja sellest tulenevalt haiguse raskust, mis on põhjustatud variantidest, mis osaliselt pääsevad antikehade reaktsioonidest, mis on põhjustatud looduslikust infektsioonist või vaktsineerimisest."

Kuid dr Grifoni hoiatas, et nende leiud ei olnud kõikehõlmavad. Ta ütles: "Meie uuring ei käsitlenud kõigi praegu saadaolevate vaktsiinide erinevusi. Keskendusime tõepoolest mRNA-põhisele vaktsineerimisele; hiljutine Barouchi labori uuring näitas samasugust järeldust adenoviirusvektorivaktsiini Ad26.COV2.S. Me ei ole uurinud, kas variandijärjestusega nakkuse esilekutsutud reaktsioonid suudavad rist-ära tunda praegu heakskiidetud vaktsiinides esineva esivanemate võrdlusjärjestuse.

"Meie uuringus on endiselt aktuaalne küsimus, kuidas T-rakud käituvad uute eelseisvate variantidega, eriti delta," lisas dr Grifoli.

Uute uudsete koroonaviiruse ja COVID-19 kohta käivate värskete uudiste saamiseks klõpsake siin.