Cjepiva protiv COVID-19, imunitet i nove varijante: Uloga T stanica

zdravstveni radnici koji nose maske i pripremaju cjepiva

  • Neke zabrinjavajuće inačice SARS-CoV-2 mogu izbjeći neutralizirajuća antitijela kod cijepljenih osoba, što izaziva zabrinutost zbog sposobnosti cjepiva da ih zaštite.
  • Cjepiva COVID-19 također rezultiraju odgovorom T stanica koji olakšava oporavak od bolesti.
  • Nedavno istraživanje koje je istraživalo zabrinjavajuće varijante u osoba imuniziranih cjepivima Moderna i Pfizer COVID-19 otkrilo je da odgovor T stanica, za razliku od odgovora antitijela, nije u značajnoj mjeri poremećen.
  • Ovi rezultati sugeriraju da netaknuti odgovor T stanica na varijante u cijepljenih osoba može pomoći u prevenciji ozbiljnog COVID-19.

Virus SARS-CoV-2, poput ostalih virusa kojima je RNA genetski materijal, ima tendenciju stalne mutacije. Slijedom toga, brojne su se varijante SARS-CoV-2 kako je pandemija COVID-19 napredovala.

Nekoliko varijanti SARS-CoV-2 pokazalo je povećanu prenosivost, a Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) označila ih je kao "zabrinjavajuće varijante (VOC)".

Ti HOS-ovi uključuju alfa (B.1.1.7), beta (B.1.351), delta (B.1.617.2) i gama (P.1) koji potječu iz Ujedinjenog Kraljevstva, Južne Afrike, Indije i Brazila , odnosno. Centri za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC) nedavno su snizili varijantu epsilona (B.1.427 / 429) koja je potekla iz Sjedinjenih Država s HOS-a na varijantu od interesa.

Prethodna infekcija SARS-CoV-2 ili imunizacija cjepivom COVID-19 rezultira proizvodnjom neutralizirajućih antitijela pomoću B limfocita ili B stanica. Oni se vežu za bjelančevine virusa i inhibiraju njegovu sposobnost da zarazi stanice domaćina.

HOS-ovi nose mutacije na proteinu spike koje neutralizirajuća antitijela prepoznaju, potencijalno smanjujući imunitet cijepljenih osoba na ove inačice.

Na primjer, cjepivo AstraZeneca učinkovito je protiv alfa varijante, ali pokazuje drastičan pad učinkovitosti protiv beta varijante. Nadalje, beta varijanta također je pokazala smanjenu osjetljivost na neutralizirajuća antitijela u kliničkim ispitivanjima koja uključuju isto cjepivo.

Kako nove inačice mogu pobjeći od neutralizirajućih antitijela, izazvalo je zabrinutost zbog sposobnosti cjepiva da zaštite od sadašnjih i budućih verzija.

Međutim, postoji još jedna komponenta imunološkog sustava koja uključuje T limfocite ili T stanice. Postoje dvije glavne podvrste T stanica: CD4 + T stanice i CD8 + T stanice.

CD4 + T stanice, poznate i kao pomoćne T stanice, oslobađaju proteine ​​zvane citokini koji pomažu u uspostavljanju imunološkog odgovora aktiviranjem drugih imunoloških stanica.

S druge strane, CD8 + T stanice ili citotoksične T stanice izravno ubijaju stanice zaražene virusom.

I odgovori CD4 + i CD8 + T stanica imaju veze sa smanjenom ozbiljnošću bolesti, što znači da mogu igrati vitalnu ulogu u oporavku od COVID-19. Nadalje, poznato je da COVID-19 cjepiva izazivaju reakciju ovih T stanica.

Stoga bi cjepljene osobe i oni koji su prethodno zaraženi virusom imali T stanice koje prepoznaju izvornu varijantu SARS-CoV-2 izolirane u Wuhanu. Međutim, znanstvenici nisu znali hoće li ove T stanice odgovoriti i na SARS-CoV-2 VOC.

Drugim riječima, dok neki HOS-i mogu izbjeći neutralizirajuća antitijela koja proizvode B stanice nakon cijepljenja, njihov učinak na odgovor T stanica nije poznat.

Nedavno istraživanje istraživalo je učinak HOS-a na odgovor T-stanica kod osoba imuniziranih cjepivima Moderna ili Pfizer / BioNTech COVID-19 ili koji su prethodno oboljeli od SARS-CoV-2 infekcije.

Istraživanje je pokazalo da je odgovor CD4 + i CD8 + T stanica dobivenih od cijepljenih osoba na većinu HOS-a sličan izvornoj varijanti izoliranoj u Wuhanu.

Iako je veličina odgovora T stanica na neke HOS-ove bila niža od one izvorne varijante, pad je bio umjeren.

Rezultati studije sugeriraju da aktivacija T stanica nakon cijepljenja može pružiti zaštitu protiv HOS-a, unatoč njihovoj sposobnosti da izbjegnu neutralizaciju protutijelima.

Studija se pojavljuje u časopisu Cell Reports Medicine.

Mjerenje odgovora T stanica na varijante SARS-CoV-2

Kako bi procijenili odgovor CD4 + i CD8 + T stanica na HOS, istraživači su prvo uzeli uzorke krvi iz tri donatorske skupine.

Te su skupine uključivale osobe bez prethodne izloženosti SARS-CoV-2, one koje su se oporavile ili su se već oporavile od infekcije SARS-CoV-2, te osobe cijepljene cjepivima Moderna ili Pfizer / BioNTech.

Donatori u skupini koja se oporavlja uključuju one koji su bili izloženi izvornoj varijanti SARS-CoV-2 prije nego što su HOS-ovi postali rašireni u SAD-u

Istraživači su koristili uzorke krvi za izolaciju mononuklearnih stanica periferne krvi (PBMC), subpopulacije krvnih stanica koja uključuje T limfocite.

Za razliku od aktivacije B stanica do koje dolazi nakon prepoznavanja proteina na površini virusa ili drugog patogena, T stanice prepoznaju virusne proteine ​​probavljene i razgrađene u peptide.

Stoga su istraživači koristili peptide sintetizirane iz genetskog materijala izvornog SARS-CoV-2 i HOS-a. Ti su peptidi predstavljali sve proteine ​​proizvedene u tim varijantama.

PBMC-ovi dobiveni iz određene donatorske skupine inkubirani su s peptidima iz određene varijante SARS-CoV-2 tijekom 20–24 sata. Izloženost virusnim peptidima rezultira aktivacijom T stanica, što uključuje promjenu u ekspresiji proteina na površini T stanica.

Nakon razdoblja inkubacije, istraživači su kvantificirali broj CD4 + i CD8 + T stanica aktiviranih kao odgovor na peptide pomoću protočne citometrije. Protočna citometrija je tehnika za identificiranje i kvantificiranje različitih podskupina stanica na temelju ekspresije jedinstvenih proteina - u ovom slučaju, T stanice aktivirane kao odgovor na SARS-CoV-2 peptide.

Istraživači su izmjerili postotak CD4 + i CD8 + T stanica u cijepljenih osoba koje su se aktivirale kao odgovor na peptide iz određene varijante SARS-CoV-2.

Otkrili su da su veličine odgovora T4 + i CD8 + T stanica u cijepljenih osoba na peptide iz alfa i gama varijante slične peptidima varijante predaka.

Međutim, primijetili su smanjenje magnitude odgovora CD14 + i CD22 + T stanica na 4%, odnosno 8% na peptide beta varijante. Slično tome, odgovor CD8 + T stanica na peptide iz varijante epsilon bio je niži (10%) od inačica predaka.

Ovi rezultati pokazuju da odgovor T stanica na VOC kod cijepljenih osoba uglavnom nije utjecao.

Odgovor T stanica na proteinske peptide spike

HOS-ovi često nose mutacije u genima koji kodiraju protein klas. Protein spike posreduje ulasku SARS-CoV-2 u ljudske stanice, dok mutacije spike mogu povećati prenosljivost ili spriječiti vezivanje za neutralizirajuća antitijela.

Istraživači su usporedili odgovor T stanica na peptide proteina spike iz različitih varijanti SARS-CoV-2 koristeći protočnu citometriju. Također su izmjerili odgovor T stanica otkrivajući izlučivanje citokina IFNγ i IL-5 nakon izlaganja peptidu.

Tim je otkrio da su T stanice od cijepljenih osoba proizvele slične odgovore na peptide spike proteina iz HOS-a i originalnu varijantu.

Međutim, T stanice oporavljenih donora pokazale su niži odgovor na alfa, beta i epsilon varijante od izvorne varijante u testu citokina.

Bioinformatička analiza

Istraživači su tada željeli shvatiti zašto mutacije u HOS-ima nisu značajno utjecale na odgovor T stanica.

T stanice prepoznaju specifične dijelove na SARS-CoV-2 peptidima nazvane "epitopi", što rezultira aktivacijom T stanica.

Stoga su znanstvenici istraživali utječu li mutacije HOS-a na epitope T stanica. To su proučavali usvajajući pristup bioinformatike, koristeći algoritam za predviđanje na temelju eksperimentalnih podataka iz prethodne studije.

Analiza je predvidjela da će preko 90% epitopa CD4 + i CD8 + T stanica karakteriziranih u izvornoj varijanti vjerojatno ostati nepromijenjeno ili sačuvano u VOC-ima.

Slično tome, analiza je pokazala da mutacije VOC-a vjerojatno neće poremetiti sposobnost tih stanica da prepoznaju epitope i proizvedu imunološki odgovor.

Stoga su bioinformatičke analize pokazale da mutacije prisutne u HOS-ima imaju mali učinak na odgovor T stanica. Ovi rezultati podupiru i dopunjuju podatke dobivene gore opisanim eksperimentima.

Ova otkrića ističu važnost razmatranja odgovora T stanica tijekom dizajniranja cjepiva. Koautor studije, dr. Shane Crotty, primijetio je, „Epitopi T stanica dobro su očuvani među varijantama SARS-CoV-2, pa bi uključivanje ciljeva T stanica u buduća COVID cjepiva mogao biti pametan način da se osigura da buduće inačice ne mogu pobjeći od cjepiva."

Zaključci

Odsutnost većeg poremećaja odgovora T stanica na VOC kod osoba izloženih varijanti predaka cijepljenjem ili prethodnom infekcijom pokazuje unakrsnu reaktivnost T stanica na ove inačice.

Govoreći za "Detonic.shop", koautor studije, dr. Alba Grifoni, dr. Sc., Primijetio je: „Naše istraživanje sugerira da je na razini populacije većina odgovora T stanica sačuvana i da mogu prepoznati varijante . "

"Iako T stanice nisu u stanju spriječiti infekcije, oni mogu ograničiti širenje infekcije i posljedično ograničiti ozbiljnost bolesti izazvanu varijantama koje djelomično izbjegavaju reakcije antitijela izazvane prirodnom infekcijom ili cijepljenjem."

Međutim, dr. Grifoni upozorio je da njihovi nalazi nisu sveobuhvatni. Rekla je, “Naša studija nije se bavila razlikama u svim trenutno dostupnim cjepivima. Usredotočili smo se na cijepljenje na osnovi mRNA; međutim, nedavna studija iz laboratorija Barouch pokazala je isti zaključak za adenovirusno vektorsko cjepivo Ad26.COV2.S. Nismo ispitali hoće li odgovori izazvani infekcijom varijantnom sekvencom moći križno prepoznati referentnu sekvencu predaka prisutnu u trenutno odobrenim cjepivima. "

"U našoj studiji ostaje goruće pitanje o tome kako se T stanice ponašaju s novim nadolazećim inačicama, posebno delta", dodao je dr. Grifoli.

Za najnovije vijesti o najnovijim događanjima u vezi s novim koronavirusom i COVID-19, kliknite ovdje.