Vacinas COVID-19, imunidade e novas variantes: o papel das células T

profissionais de saúde usando máscaras, preparando vacinas

  • Algumas variantes do SARS-CoV-2 preocupantes podem escapar dos anticorpos neutralizantes em indivíduos vacinados, levantando preocupações sobre a capacidade das vacinas de protegê-los.
  • As vacinas COVID-19 também resultam em uma resposta de células T que facilita a recuperação da doença.
  • Um estudo recente investigando variantes preocupantes em indivíduos imunizados com as vacinas Moderna e Pfizer COVID-19 descobriu que a resposta das células T, ao contrário da resposta do anticorpo, não foi interrompida de forma significativa.
  • Esses resultados sugerem que uma resposta intacta de células T a variantes em indivíduos vacinados pode ajudar a prevenir COVID-19 grave.

O vírus SARS-CoV-2, como outros vírus que têm RNA como material genético, tem tendência a sofrer mutações constantes. Consequentemente, numerosas variantes do SARS-CoV-2 surgiram à medida que a pandemia de COVID-19 progredia.

Algumas variantes do SARS-CoV-2 mostraram maior transmissibilidade, com a Organização Mundial da Saúde (OMS) designando-as como "variantes preocupantes (VOC)".

Esses VOCs incluem o alfa (B.1.1.7), beta (B.1.351), delta (B.1.617.2) e gama (P.1) que se originaram no Reino Unido, África do Sul, Índia e Brasil , respectivamente. Os Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC) rebaixaram recentemente a variante épsilon (B.1.427 / 429) que se originou nos Estados Unidos de VOC para uma variante de interesse.

Uma infecção prévia por SARS-CoV-2 ou imunização com uma vacina COVID-19 resulta na produção de anticorpos neutralizantes por linfócitos B ou células B. Eles se ligam à proteína spike do vírus e inibem sua capacidade de infectar as células hospedeiras.

Os VOCs carregam mutações na proteína do pico que os anticorpos neutralizantes reconhecem, reduzindo potencialmente a imunidade dos indivíduos vacinados a essas variantes.

Por exemplo, a vacina AstraZeneca é eficaz contra a variante alfa, mas mostra um declínio drástico na eficácia contra a variante beta. Além disso, a variante beta também exibiu suscetibilidade reduzida a anticorpos neutralizantes em ensaios clínicos envolvendo a mesma vacina.

Como novas variantes podem escapar de anticorpos neutralizantes levantou preocupações sobre a capacidade das vacinas de proteger contra variantes atuais e futuras.

No entanto, há outro componente do sistema imunológico que envolve os linfócitos T ou células T. Existem dois subtipos principais de células T: células T CD4 + e células T CD8 +.

As células T CD4 +, também conhecidas como células T auxiliares, liberam proteínas chamadas citocinas que ajudam a montar uma resposta imunológica ao ativar outras células imunológicas.

Por outro lado, as células T CD8 +, ou células T citotóxicas, matam diretamente as células infectadas por vírus.

As respostas das células T CD4 + e CD8 + têm ligações com a redução da gravidade da doença, o que significa que podem desempenhar um papel vital na recuperação do COVID-19. Além disso, as vacinas COVID-19 são conhecidas por provocar uma reação dessas células T.

Portanto, os indivíduos vacinados e aqueles que já contraíram o vírus teriam células T que reconhecem a variante SARS-CoV-2 original isolada em Wuhan. No entanto, os cientistas não sabiam se essas células T também responderiam aos VOCs SARS-CoV-2.

Em outras palavras, embora alguns VOCs possam evitar anticorpos neutralizantes produzidos pelas células B após a vacinação, seu efeito na resposta das células T não era conhecido.

Um estudo recente investigou o efeito dos COVs na resposta das células T em indivíduos imunizados com as vacinas Moderna ou Pfizer / BioNTech COVID-19 ou que contraíram anteriormente uma infecção por SARS-CoV-2.

A pesquisa descobriu que a resposta das células T CD4 + e CD8 + obtidas de indivíduos vacinados à maioria dos VOCs foi semelhante à variante original isolada em Wuhan.

Embora a magnitude da resposta das células T a alguns VOCs tenha sido menor do que a da variante original, o declínio foi modesto.

Os resultados do estudo sugerem que a ativação de células T após a vacinação pode oferecer proteção contra VOCs, apesar de sua capacidade de escapar da neutralização por anticorpos.

O estudo foi publicado na revista Cell Reports Medicine.

Medindo as respostas das células T às variantes do SARS-CoV-2

Para avaliar a resposta das células T CD4 + e CD8 + aos VOCs, os pesquisadores primeiro obtiveram amostras de sangue de três grupos de doadores.

Esses grupos incluíram indivíduos sem exposição anterior ao SARS-CoV-2, aqueles em recuperação ou já se recuperaram de uma infecção por SARS-CoV-2 e pessoas vacinadas com as vacinas Moderna ou Pfizer / BioNTech.

Os doadores no grupo em recuperação incluíram aqueles expostos à variante SARS-CoV-2 original antes que os VOCs se tornassem predominantes nos EUA

Os pesquisadores usaram as amostras de sangue para isolar células mononucleares do sangue periférico (PBMCs), uma subpopulação de células sanguíneas que inclui linfócitos T.

Ao contrário da ativação de células B que ocorre ao reconhecer proteínas na superfície de um vírus ou outro patógeno, as células T reconhecem proteínas virais digeridas e quebradas em peptídeos.

Portanto, os pesquisadores usaram peptídeos sintetizados a partir do material genético do SARS-CoV-2 original e dos VOCs. Esses peptídeos representam todas as proteínas produzidas por essas variantes.

Os PBMCs obtidos de um determinado grupo de doadores foram incubados com peptídeos de uma variante específica do SARS-CoV-2 por 20–24 horas. A exposição aos peptídeos virais resulta na ativação das células T, que envolve uma mudança na expressão de proteínas na superfície das células T.

Após o período de incubação, os pesquisadores quantificaram o número de células T CD4 + e CD8 + ativadas em resposta aos peptídeos usando citometria de fluxo. A citometria de fluxo é uma técnica para identificar e quantificar diferentes subgrupos de células com base na expressão de proteínas únicas - neste caso, células T ativadas em resposta aos peptídeos SARS-CoV-2.

Os pesquisadores mediram a porcentagem de células T CD4 + e CD8 + em indivíduos vacinados que se ativaram em resposta a peptídeos de uma variante específica do SARS-CoV-2.

Eles descobriram que a magnitude das respostas das células T CD4 + e CD8 + em indivíduos vacinados aos peptídeos das variantes alfa e gama eram semelhantes aos peptídeos das variantes ancestrais.

No entanto, eles notaram uma diminuição de 14% e 22% na magnitude da resposta das células T CD4 + e CD8 +, respectivamente, aos peptídeos variantes beta. Da mesma forma, a resposta das células T CD8 + aos peptídeos da variante épsilon foi menor (10%) do que as variantes ancestrais.

Estes resultados mostram que a resposta das células T aos VOCs em indivíduos vacinados não foi afetada em grande parte.

Resposta de células T a peptídeos de proteína de pico

Os VOCs geralmente carregam mutações em genes que codificam para a proteína do pico. A proteína spike medeia a entrada do SARS-CoV-2 nas células humanas, enquanto as mutações spike podem aumentar a transmissibilidade ou impedir a ligação a anticorpos neutralizantes.

Os pesquisadores compararam a resposta das células T aos peptídeos da proteína de pico das diferentes variantes do SARS-CoV-2 usando citometria de fluxo. Eles também mediram a resposta das células T detectando a secreção das citocinas IFNγ e IL-5 após a exposição do peptídeo.

A equipe descobriu que as células T de indivíduos vacinados produziram respostas semelhantes aos peptídeos de proteína de pico dos VOCs e da variante original.

No entanto, as células T de doadores em recuperação mostraram uma resposta mais baixa às variantes alfa, beta e épsilon do que a variante original no ensaio de citocinas.

Análise bioinformática

Os pesquisadores então queriam entender por que as mutações nos VOCs não afetavam significativamente a resposta das células T.

As células T reconhecem seções específicas nos peptídeos SARS-CoV-2 chamados “epítopos”, resultando na ativação das células T.

Portanto, os cientistas investigaram se as mutações nos VOCs afetaram os epítopos das células T. Eles estudaram isso adotando uma abordagem de bioinformática, usando um algoritmo para fazer previsões com base em dados experimentais de um estudo anterior.

A análise previu que mais de 90% dos epítopos de células T CD4 + e CD8 + caracterizados na variante original provavelmente permaneceriam inalterados ou conservados nos VOCs.

Da mesma forma, a análise mostrou que as mutações nos VOCs não eram susceptíveis de interromper a capacidade dessas células de reconhecer os epítopos e produzir uma resposta imune.

Portanto, as análises de bioinformática mostraram que as mutações presentes nos VOCs têm um efeito menor na resposta das células T. Esses resultados apóiam e complementam os dados obtidos nos experimentos descritos acima.

Essas descobertas destacam a importância de considerar a resposta das células T ao projetar vacinas. O co-autor do estudo, Dr. Shane Crotty, observou: “Os epítopos das células T são bem conservados entre as variantes do SARS-CoV-2, portanto, incorporar alvos de células T em futuras vacinas COVID pode ser uma maneira inteligente de garantir que as variantes futuras não escapem do vacinas."

Conclusões

A ausência de uma grande interrupção da resposta das células T aos VOCs em indivíduos expostos à variante ancestral por vacinação ou infecção prévia mostra a reatividade cruzada das células T a essas variantes.

Falando ao "Detonic.shop", o co-autor do estudo, Dr. Alba Grifoni, Ph.D., observou: “Nosso estudo sugere que, no nível da população, a maioria das respostas das células T são conservadas e são capazes de reconhecer as variantes . ”

“Embora as células T não sejam capazes de prevenir infecções, elas podem limitar a propagação da infecção e, consequentemente, limitar a gravidade da doença induzida por variantes que escapam parcialmente das respostas dos anticorpos induzidas por infecção natural ou vacinação.”

No entanto, o Dr. Grifoni advertiu que suas descobertas não eram abrangentes. Ela disse: “Nosso estudo não abordou as diferenças entre todas as vacinas disponíveis atualmente. Nós nos concentramos na vacinação baseada em mRNA; no entanto, um estudo recente do laboratório Barouch mostrou a mesma conclusão para a vacina de vetor adenoviral Ad26.COV2.S. Não examinamos se as respostas induzidas por uma infecção com uma sequência variante serão capazes de reconhecer de forma cruzada a sequência de referência ancestral presente nas vacinas atualmente aprovadas. ”

“Em nosso estudo, uma questão urgente permanece sobre como as células T se comportam com as novas variantes que estão por vir, particularmente delta”, acrescentou o Dr. Grifoli.

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Detonic