COVID-19 vakcīnas, imunitāte un jauni varianti: T šūnu loma

veselības aprūpes speciālisti, kas valkā maskas, gatavo vakcīnas

  • Daži bažas izraisoši SARS-CoV-2 varianti var izvairīties no neitralizējošām antivielām vakcinētiem cilvēkiem, radot bažas par vakcīnu spēju aizsargāties pret tām.
  • Arī COVID-19 vakcīnas izraisa T šūnu reakciju, kas atvieglo atveseļošanos no slimības.
  • Nesen veikts pētījums, kurā tika pētīti cilvēku ar bažām varianti, kuri imunizēti ar Moderna un Pfizer COVID-19 vakcīnām, atklāja, ka T šūnu reakcija, atšķirībā no antivielu atbildes, netika būtiski traucēta.
  • Šie rezultāti liecina, ka neskartu T šūnu reakcija uz variantiem vakcinētiem indivīdiem var palīdzēt novērst smagu COVID-19.

SARS-CoV-2 vīrusam, tāpat kā citiem vīrusiem, kuru ģenētiskais materiāls ir RNS, ir tendence pastāvīgi mutēt. Līdz ar to, progresējot COVID-2 pandēmijai, ir parādījušies daudzi SARS-CoV-19 varianti.

Daži SARS-CoV-2 varianti ir uzrādījuši paaugstinātu pārnesamību, un Pasaules Veselības organizācija (PVO) tos ir noteikusi kā “satraucošos variantus (GOS)”.

Šie GOS ir alfa (B.1.1.7), beta (B.1.351), delta (B.1.617.2) un gamma (P.1), kuru izcelsme ir Apvienotajā Karalistē, Dienvidāfrikā, Indijā un Brazīlijā , attiecīgi. Slimību kontroles un profilakses centri (CDC) nesen pazemināja ASV radušos epsilona variantu (B.1.427 / 429) no GOS uz interesējošo variantu.

Iepriekšēja SARS-CoV-2 infekcija vai imunizācija ar COVID-19 vakcīnu rada B limfocītu vai B šūnu neitralizējošu antivielu veidošanos. Tie saistās ar vīrusa smaile proteīnu un kavē tā spēju inficēt saimniekšūnas.

GOS satur smaile proteīna mutācijas, kuras neitralizējošās antivielas atpazīst, potenciāli samazinot vakcinēto personu imunitāti pret šiem variantiem.

Piemēram, AstraZeneca vakcīna ir efektīva pret alfa variantu, taču tā krasi pazemina efektivitāti pret beta variantu. Turklāt klīniskajos pētījumos, kuros piedalījās viena un tā pati vakcīna, beta variants arī samazināja uzņēmību pret neitralizējošām antivielām.

Tas, kā jauni varianti var izvairīties no neitralizējošām antivielām, ir radījis bažas par vakcīnu spēju aizsargāties pret pašreizējiem un nākamajiem variantiem.

Tomēr ir vēl viena imūnsistēmas sastāvdaļa, kas ietver T limfocītus vai T šūnas. Ir divi galvenie T šūnu apakštipi: CD4 + T šūnas un CD8 + T šūnas.

CD4 + T šūnas, kas pazīstamas arī kā palīg T šūnas, atbrīvo olbaltumvielas, ko sauc par citokīniem, kas palīdz izveidot imūnreakciju, aktivizējot citas imūnās šūnas.

No otras puses, CD8 + T šūnas vai citotoksiskas T šūnas tieši iznīcina ar vīrusu inficētās šūnas.

Gan CD4 +, gan CD8 + T šūnu atbildēm ir saikne ar samazinātu slimības smagumu, kas nozīmē, ka tām var būt būtiska loma atveseļošanās laikā pēc COVID-19. Turklāt ir zināms, ka COVID-19 vakcīnas izraisa reakciju no šīm T šūnām.

Tāpēc vakcinētām personām un tām, kuras iepriekš ir inficējušās ar vīrusu, T šūnas atpazītu sākotnējo SARS-CoV-2 variantu, kas izolēts Vuhanā. Tomēr zinātnieki nezināja, vai šīs T šūnas reaģēs arī uz SARS-CoV-2 GOS.

Citiem vārdiem sakot, lai gan daži GOS var izvairīties no neitralizējošām antivielām, kuras ražo B šūnas pēc vakcinācijas, to ietekme uz T šūnu reakciju nebija zināma.

Nesenā pētījumā tika pētīta GOS ietekme uz T šūnu reakciju indivīdiem, kuri imunizēti ar Moderna vai Pfizer / BioNTech COVID-19 vakcīnām, vai iepriekš saslimuši ar SARS-CoV-2 infekciju.

Pētījumā konstatēts, ka no vakcinētām personām iegūto CD4 + un CD8 + T šūnu reakcija uz lielāko daļu GOS bija līdzīga sākotnējam variantam, kas izolēts Vuhanā.

Lai gan T šūnu reakcijas apjoms uz dažiem GOS bija mazāks nekā sākotnējā variantā, samazināšanās bija neliela.

Pētījuma rezultāti liecina, ka T šūnu aktivācija pēc vakcinācijas var piedāvāt aizsardzību pret GOS, neskatoties uz to spēju izvairīties no neitralizācijas ar antivielām.

Pētījums parādās žurnālā Cell Reports Medicine.

T šūnu reakciju mērīšana uz SARS-CoV-2 variantiem

Lai novērtētu CD4 + un CD8 + T šūnu reakciju uz GOS, pētnieki vispirms ieguva asins paraugus no trim donoru grupām.

Šajās grupās bija indivīdi bez iepriekšējas SARS-CoV-2 iedarbības, tie, kas atveseļojās vai jau bija atguvušies no SARS-CoV-2 infekcijas, un cilvēki, kas vakcinēti vai nu ar Moderna vai Pfizer / BioNTech vakcīnām.

Donori atveseļojušajā grupā ietvēra tos, kuri bija pakļauti sākotnējam SARS-CoV-2 variantam, pirms GOS kļuva plaši izplatītas ASV

Pētnieki izmantoja asins paraugus, lai izolētu perifēro asiņu mononukleārās šūnas (PBMC), asins šūnu apakšpopulāciju, kurā ietilpst T limfocīti.

Atšķirībā no B šūnu aktivācijas, kas notiek, atpazīstot olbaltumvielas uz vīrusa vai cita patogēna virsmas, T šūnas atpazīst vīrusu olbaltumvielas, kas sagremotas un sadalītas peptīdos.

Tāpēc pētnieki izmantoja peptīdus, kas sintezēti no sākotnējā SARS-CoV-2 un GOS ģenētiskā materiāla. Šie peptīdi pārstāvēja visus proteīnus, ko ražoja šie varianti.

PBMC, kas iegūti no konkrētas donoru grupas, 2–20 stundas inkubēja ar peptīdiem no specifiska SARS-CoV-24 varianta. Iedarbība uz vīrusu peptīdiem izraisa T šūnu aktivāciju, kas ietver olbaltumvielu ekspresijas izmaiņas uz T šūnu virsmas.

Pēc inkubācijas perioda pētnieki kvantitatīvi noteica CD4 + un CD8 + T šūnu skaitu, kas aktivizētas, reaģējot uz peptīdiem, izmantojot plūsmas citometriju. Plūsmas citometrija ir paņēmiens dažādu šūnu apakšgrupu identificēšanai un kvantitatīvai noteikšanai, pamatojoties uz unikālu olbaltumvielu ekspresiju - šajā gadījumā T šūnas aktivizējas, reaģējot uz SARS-CoV-2 peptīdiem.

Pētnieki izmērīja CD4 + un CD8 + T šūnu procentuālo daudzumu vakcinētiem indivīdiem, kuri aktivizējās, reaģējot uz peptīdiem no konkrēta SARS-CoV-2 varianta.

Viņi atklāja, ka vakcinēto indivīdu CD4 + un CD8 + T šūnu reakcijas uz alfa un gamma varianta peptīdiem bija līdzīgas senču variantu peptīdiem.

Tomēr viņi pamanīja CD14 + un CD22 + T šūnu atbildes reakcijas uz beta varianta peptīdiem samazinājumu attiecīgi par 4% un 8%. Līdzīgi CD8 + T šūnu reakcija uz peptīdiem no epsilon varianta bija zemāka (10%) nekā senču varianti.

Šie rezultāti rāda, ka T šūnu reakcija uz GOS vakcinētiem indivīdiem lielākoties netika ietekmēta.

T šūnu reakcija uz smaile proteīna peptīdiem

GOS bieži ir mutācijas gēnos, kas kodē smailes proteīnu. Smaile proteīns ir starpnieks SARS-CoV-2 iekļūšanai cilvēka šūnās, savukārt tapas mutācijas var palielināt pārnesamību vai novērst saistīšanos ar neitralizējošām antivielām.

Pētnieki salīdzināja T šūnu reakciju ar smaile proteīna peptīdiem no dažādiem SARS-CoV-2 variantiem, izmantojot plūsmas citometriju. Viņi arī izmēra T šūnu reakciju, nosakot citokīnu IFNγ un IL-5 sekrēciju pēc ekspozīcijas ar peptīdiem.

Komanda atklāja, ka vakcinēto personu T šūnas radīja līdzīgas reakcijas uz GOS un sākotnējā varianta smaile olbaltumvielu peptīdiem..

Tomēr T-šūnas no atgūstošiem donoriem uz alfa, beta un epsilona variantiem uzrādīja zemāku atbildes reakciju nekā citokīnu testa sākotnējais variants.

Bioinformātiskā analīze

Pēc tam pētnieki vēlējās saprast, kāpēc GOS mutācijas būtiski neietekmē T šūnu reakciju.

T šūnas atpazīst īpašas SARS-CoV-2 peptīdu sadaļas, ko sauc par “epitopiem”, kā rezultātā aktivizējas T šūnas.

Tāpēc zinātnieki pētīja, vai GOS mutācijas ietekmēja T šūnu epitopus. Viņi to pētīja, izmantojot bioinformātikas pieeju, izmantojot algoritmu, lai veiktu prognozes, pamatojoties uz eksperimentu datiem no iepriekšējā pētījuma.

Analīze paredzēja, ka vairāk nekā 90% sākotnējā variantā raksturoto CD4 + un CD8 + T šūnu epitopu, iespējams, paliks nemainīgi vai konservēti GOS.

Tāpat analīze parādīja, ka GOS mutācijas, visticamāk, neizjauks šo šūnu spēju atpazīt epitopus un izraisīt imūnreakciju.

Tāpēc bioinformātiskās analīzes parādīja, ka GOS esošajām mutācijām ir maza ietekme uz T šūnu reakciju. Šie rezultāti atbalsta un papildina datus, kas iegūti no iepriekš aprakstītajiem eksperimentiem.

Šie atklājumi uzsver, cik svarīgi ir apsvērt T šūnu reakciju, izstrādājot vakcīnas. Pētījuma līdzautors Dr Shane Crotty atzīmēja: "T šūnu epitopi ir labi saglabājušies starp SARS-CoV-2 variantiem, tāpēc T šūnu mērķu iekļaušana nākamajās COVID vakcīnās varētu būt gudrs veids, kā pārliecināties, ka nākotnes varianti nevar izvairīties no vakcīnas."

secinājumi

Liela T šūnu reakcijas uz GOS traucējumu neesamība indivīdiem, kuri vakcinācijas vai iepriekšējas infekcijas ietekmē pakļauti senču variantam, parāda T šūnu krustenisko reaktivitāti pret šiem variantiem.

Runājot ar "Detonic.shop", pētījuma līdzautore Dr. Alba Grifoni, Ph.D., atzīmēja: “Mūsu pētījums liecina, ka iedzīvotāju līmenī lielākā daļa T šūnu reakciju ir saglabājušās un spēj atpazīt variantus. . ”

"Kaut arī T šūnas nespēj novērst infekcijas, tās var ierobežot infekcijas izplatīšanos un attiecīgi ierobežot slimības smagumu, ko izraisa varianti, kas daļēji izvairās no antivielu reakcijas, ko izraisa dabiska infekcija vai vakcinācija."

Tomēr Dr Grifoni brīdināja, ka viņu atklājumi nav visaptveroši. Viņa teica: "Mūsu pētījums nenovērsa atšķirības starp visām pašlaik pieejamajām vakcīnām. Mēs koncentrējāmies uz vakcināciju, kas balstīta uz mRNS; tomēr nesenais Barouch laboratorijas pētījums parādīja to pašu secinājumu par adenovīrusu vektora vakcīnu Ad26.COV2.S. Mēs neesam pārbaudījuši, vai atbildes, ko izraisa infekcija ar variācijas secību, spēs savstarpēji atpazīt senču atsauces secību, kas atrodas pašlaik apstiprinātajās vakcīnās.

"Mūsu pētījumā joprojām ir aktuāls jautājums par to, kā T šūnas izturas ar jaunajiem gaidāmajiem variantiem, īpaši ar deltu," piebilda Dr Grifoli.

Lai skatītu jaunākos jaunākos jaunākā koronavīrusa un COVID-19 jaunumus, noklikšķiniet šeit.