COVID-19 vakcinák, immunitás és új variánsok: A T-sejtek szerepe

egészségügyi szakemberek, akik maszkot viselnek, oltásokat készítenek

  • Bizonyos aggodalomra okot adó SARS-CoV-2 variánsok elkerülhetik a semlegesítő antitesteket az oltott egyéneknél, és aggodalmat vetnek fel a vakcinák azon képessége ellen, hogy megvédjék őket.
  • A COVID-19 vakcinák T-sejt-választ is eredményeznek, amely megkönnyíti a betegség felépülését.
  • Egy nemrégiben készült tanulmány a Moderna és a Pfizer COVID-19 vakcinákkal immunizált egyének aggodalomra okot adó variánsait vizsgálta, és megállapította, hogy a T-sejt válasz - az antitestválasszal ellentétben - nem volt jelentős mértékben megszakadt.
  • Ezek az eredmények arra utalnak, hogy az oltott egyének variánsaira adott intakt T-sejt-válasz segíthet megakadályozni a súlyos COVID-19 kialakulását.

A SARS-CoV-2 vírus, hasonlóan más vírusokhoz, amelyek genetikai anyaga RNS, hajlamos a folyamatos mutációra. Következésképpen számos SARS-CoV-2 változat jelent meg a COVID-19 járvány előrehaladtával.

Néhány SARS-CoV-2 változat fokozott átvihetőséget mutatott, az Egészségügyi Világszervezet (WHO) ezeket "aggodalomra okot adó változatoknak (VOC)" jelölte meg.

Ezen VOC-k közé tartozik az alfa (B.1.1.7), a béta (B.1.351), a delta (B.1.617.2) és a gamma (P.1), amelyek az Egyesült Királyságból, Dél-Afrikából, Indiából és Brazíliából származnak. ill. A Betegségellenőrzési és Megelőzési Központok (CDC) nemrégiben az Egyesült Államokból származó epsilon variánst (B.1.427 / 429) VOC-ról érdekes változatra minősítették át.

Korábbi SARS-CoV-2 fertőzés vagy COVID-19 vakcinával végzett immunizálás B-limfociták vagy B-sejtek által semlegesítő antitestek termelését eredményezi. Megkötik a vírus tüskefehérjét és gátolják annak képességét, hogy megfertőzze a gazdasejteket.

A VOC-k olyan mutációkat hordoznak a tüskefehérjén, amelyek a semlegesítő antitestek felismerik, potenciálisan csökkentve az oltott egyének immunitását ezekre a változatokra.

Például az AstraZeneca vakcina hatékony az alfa-variáns ellen, de drasztikusan csökken a hatékonyság a béta-variánssal szemben. Továbbá a béta-variáns csökkent érzékenységet mutatott a semlegesítő antitestek iránt az ugyanazon oltást tartalmazó klinikai vizsgálatok során.

Az, hogy az új variánsok miként kerülhetik el a semlegesítő antitesteket, aggodalmakat vetett fel a vakcinák azon képességével kapcsolatban, hogy megvédjék-e a jelenlegi és a jövőbeli variánsokat.

Az immunrendszernek azonban van egy másik eleme, amely T-limfocitákat vagy T-sejteket foglal magában. A T-sejteknek két fő altípusa van: CD4 + T-sejtek és CD8 + T-sejtek.

A CD4 + T-sejtek, más néven segítő T-sejtek, felszabadítják a citokinek nevű fehérjéket, amelyek más immunsejtek aktiválásával segítik az immunválasz kialakulását.

Másrészt a CD8 + T-sejtek vagy a citotoxikus T-sejtek közvetlenül elpusztítják a vírussal fertőzött sejteket.

Mind a CD4 +, mind a CD8 + T sejtválaszok összefüggésben vannak a betegség súlyosságának csökkenésével, vagyis létfontosságú szerepet játszhatnak a COVID-19 gyógyulásában. Továbbá ismert, hogy a COVID-19 vakcinák reakciót váltanak ki ezekből a T-sejtekből.

Ezért az oltott személyek és azok, akik korábban megfertőződtek a vírussal, olyan T-sejtekkel rendelkeznének, amelyek felismerik az eredeti Wuhanban elkülönített SARS-CoV-2 variánst. A tudósok azonban nem tudták, hogy ezek a T-sejtek reagálnak-e a SARS-CoV-2 VOC-kre is.

Más szavakkal, míg egyes VOC-k elkerülhetik az oltás után a B-sejtek által termelt semlegesítő antitesteket, hatásuk a T-sejtek válaszára nem volt ismert.

Egy nemrégiben készült tanulmány a VOC-k T-sejt-válaszra gyakorolt ​​hatását vizsgálta Moderna vagy Pfizer / BioNTech COVID-19 vakcinával immunizált vagy korábban SARS-CoV-2 fertőzésben részesült egyéneknél.

A kutatás megállapította, hogy az oltott személyektől kapott CD4 + és CD8 + T-sejtek reakciója a legtöbb VOC-ra hasonló volt a Wuhanban izolált eredeti variánshoz.

Noha a T-sejtek reakciója néhány VOC-ra alacsonyabb volt, mint az eredeti változaté, a csökkenés szerény volt.

A tanulmány eredményei azt sugallják, hogy a T-sejtek oltással történő aktiválása védelmet nyújthat a VOC-k ellen, annak ellenére, hogy képesek elkerülni az antitestek általi semlegesítést.

A tanulmány a Cell Reports Medicine folyóiratban jelenik meg.

T-sejtes válaszok mérése a SARS-CoV-2 variánsokra

A CD4 + és CD8 + T-sejtek VOC-okra adott válaszának felméréséhez a kutatók először három donorcsoport vérmintáit kapták.

Ebbe a csoportba tartoztak a SARS-CoV-2 előzetes kitettsége nélküli személyek, a SARS-CoV-2 fertőzésből felépülő vagy már felépült személyek, valamint a Moderna vagy a Pfizer / BioNTech vakcinákkal beoltott emberek.

A gyógyuló csoport adományozói között volt az eredeti SARS-CoV-2 variánsnak kitett donor, mielőtt a VOC-k elterjedtek az Egyesült Államokban

A kutatók a vérmintákat alkalmazták a perifériás vér mononukleáris sejtjeinek (PBMC) elkülönítésére, a vérsejtek szubpopulációjára, amely T-limfocitákat is tartalmaz.

A B-sejtek aktivációjával ellentétben, amely a vírus vagy más kórokozó felszínén található fehérjék felismerésekor következik be, a T-sejtek felismerik a peptidekre emésztett és lebontott vírusfehérjéket.

Ezért a kutatók az eredeti SARS-CoV-2 és a VOC-k genetikai anyagából szintetizált peptideket használtak. Ezek a peptidek képviselik az ezen variánsok által termelt összes fehérjét.

Egy adott donorcsoportból nyert PBMC-ket 2–20 órán át inkubáltunk egy specifikus SARS-CoV-24 variáns peptidjeivel. A víruspeptideknek való kitettség a T-sejtek aktiválódását eredményezi, ami a fehérjék expressziójának változását jelenti a T-sejtek felszínén.

Az inkubációs periódus után a kutatók áramlási citometriával meghatározták a peptidekre reagálva aktiválódott CD4 + és CD8 + T-sejtek számát. Az áramlási citometria a sejtek különböző alcsoportjainak azonosítására és kvantifikálására szolgáló technika az egyedi fehérjék expressziója alapján - ebben az esetben a T-sejtek aktiválódtak a SARS-CoV-2 peptidekre reagálva.

A kutatók megmérték az oltott egyének CD4 + és CD8 + T-sejtjeinek százalékos arányát, amelyek aktiválódtak egy adott SARS-CoV-2 variáns peptidjeire reagálva.

Megállapították, hogy az oltott egyének CD4 + és CD8 + T sejtválaszainak nagysága az alfa és gamma variáns peptidjeire hasonló volt az ős variáns peptidekhez.

Ugyanakkor észrevették, hogy a béta-variáns peptidekre adott CD14 + és CD22 + T-sejtek válasza 4, illetve 8% -kal csökken. Hasonlóképpen, az epsilon variáns peptidjeire adott CD8 + T sejt válasz alacsonyabb volt (10%), mint az ős variánsoké.

Ezek az eredmények azt mutatják, hogy az oltott egyének VOC-ekre adott T-sejt-válasza nagyrészt nem változott.

T-sejt válasz a tüskefehérje peptidekre

A VOC-k gyakran hordozzák a tüskefehérjét kódoló gének mutációit. A tüskefehérje közvetíti a SARS-CoV-2 bejutását az emberi sejtekbe, míg a tüskemutációk növelhetik az átvihetőséget vagy megakadályozhatják a semlegesítő antitestekhez való kötődést.

A kutatók áramlási citometriával hasonlították össze a T-sejtek válaszát a különböző SARS-CoV-2 variánsok tüskefehérje peptidjeivel. Megmérték a T-sejt válaszát az IFNy és IL-5 citokinek szekréciójának detektálásával a peptid expozíció után.

A csoport megállapította, hogy a beoltott személyek T-sejtjei hasonló reakciókat váltottak ki a VOC-k és az eredeti.

A helyreállító donorokból származó T-sejtek azonban alacsonyabb választ mutattak az alfa-, béta- és epsilon-változatokra, mint a citokinvizsgálat eredeti változata.

Bioinformatikai elemzés

A kutatók ezután meg akarták érteni, hogy a VOC-ban lévő mutációk miért nem befolyásolták jelentősen a T-sejtek válaszát.

A T-sejtek felismerik a SARS-CoV-2 peptidek specifikus szakaszait, az úgynevezett „epitópokat”, amelyek T-sejt aktivációt eredményeznek.

Ezért a tudósok megvizsgálták, hogy a VOC-ban lévő mutációk hatással voltak-e a T-sejt epitópokra. Ezt egy bioinformatikai megközelítés alkalmazásával tanulmányozták, algoritmus segítségével előrejelzéseket tehettek egy korábbi vizsgálat kísérleti adatai alapján.

Az elemzés azt jósolta, hogy az eredeti változatban jellemzett CD90 + és CD4 + T sejt epitópok több mint 8% -a valószínűleg változatlan vagy konzervált marad a VOC-ban.

Hasonlóképpen, az elemzés kimutatta, hogy a VOC-ban lévő mutációk valószínűleg nem rontják meg e sejtek képességét az epitópok felismerésére és immunválasz kiváltására.

Ezért a bioinformatikai elemzések azt mutatták, hogy a VOC-ban jelenlévő mutációk kicsi hatást gyakorolnak a T-sejtek válaszára. Ezek az eredmények alátámasztják és kiegészítik a fent leírt kísérletekből nyert adatokat.

Ezek az eredmények rávilágítanak a T-sejtek válaszának fontosságára az oltások tervezése során. A tanulmány társszerzője, Dr. Shane Crotty megjegyezte: „A T-sejt epitópok jól konzerváltak a SARS-CoV-2 variánsok között, így a T-sejtes célpontok beépítése a jövőbeli COVID vakcinákba okos mód lehet annak biztosítására, hogy a jövőbeli változatok ne kerülhessék el a védőoltások."

Következtetések

A VOC-okra adott T-sejt-válasz jelentős megszakadásának hiánya azoknál az egyéneknél, akik vakcinázással vagy előzetes fertőzéssel vannak kitéve az ősváltozatnak, a T-sejtek ezen reakciókkal szembeni keresztreakcióját mutatja.

A tanulmány társszerzője, Dr. Alba Grifoni, Ph.D. megjegyezte: „Vizsgálatunk azt sugallja, hogy populációs szinten a T-sejt-válaszok többsége konzervált, és képes felismerni a variánsokat. . ”

"Bár a T-sejtek nem képesek megakadályozni a fertőzéseket, korlátozhatják a fertőzés terjedését, és ennek következtében korlátozhatják a betegség súlyosságát olyan változatok által, amelyek részben elkerülik az antitestek természetes fertőzés vagy oltás által kiváltott válaszait."

Dr. Grifoni azonban figyelmeztetett, hogy megállapításaik nem voltak teljes körűek. Azt mondta: „Vizsgálatunk nem foglalkozott az összes jelenleg rendelkezésre álló oltóanyag különbségével. Összpontosítottunk az mRNS-alapú oltásra; a Barouch labor egyik nemrégiben készült tanulmánya azonban ugyanezt a következtetést mutatta az Ad26.COV2.S. Nem vizsgáltuk, hogy egy variáns szekvenciával történő fertőzés által kiváltott válaszok képesek-e kereszt-felismerni a jelenleg jóváhagyott vakcinákban jelen lévő ősi referenciaszekvenciát.

"Vizsgálatunkban továbbra is sürgető kérdés marad, hogy a T-sejtek hogyan viselkednek az új közelgő változatokkal, különösen a delta-val" - tette hozzá Dr. Grifoli.

Az új koronavírus és a COVID-19 legfrissebb fejleményeinek élő frissítéseiért kattintson ide.