Egy új tanulmány, amely azt vizsgálja, hogy az emberi sejtek miként aktiválják az immunrendszert a SARS-CoV-2 fertőzésre adott válaszként, még hatékonyabb és erőteljesebb vakcinák előtt nyithat utat a koronavírus és annak gyorsan megjelenő változatai ellen.

A kutatók szerint ez az első valódi pillantás arra, hogy az emberi szervezet pontosan milyen típusú „vörös zászlókat” használ a T-sejtek segítségének igénybevételére – olyan gyilkosokat, amelyeket az immunrendszer küld a fertőzött sejtek elpusztítására. Eddig a COVID-oltások egy másik típusú immunsejt, a B-sejtek aktiválására összpontosítottak, amelyek az antitestek előállításáért felelősek.

Vakcinák kifejlesztése az immunrendszer másik karjának aktiválására – a T-sejtek– drámaian növelheti a koronavírus elleni immunitást, és ami még fontosabb, annak változataival szemben.

Amint azt a folyóiratban jelentették SejtA kutatók szerint a jelenlegi vakcinákból hiányozhat néhány fontos vírusanyag, amely képes holisztikus immunválaszt kiváltani az emberi szervezetben. Az új információk alapján „a vállalatoknak újra kell értékelniük vakcinaterveket” – mondja Mohsan Saeed, a Bostoni Egyetem National Emerging Infectious Diseases Laboratories (NEIDL) virológusa és a tanulmány társszerzője.

Saeed, az Orvostudományi Kar biokémia adjunktusa kísérleteket végzett koronavírussal fertőzött emberi sejtekkel. A NEIDL 2. szintű biológiai biztonsági (BSL-3) laboratóriumában izolálta és azonosította a hiányzó SARS-CoV-3 fehérjék darabjait.

"Ez nagy vállalkozás volt, mert sok kutatási technikát nehéz adaptálni a magas elszigetelési szintekhez [például a BSL-3]" - mondja Saeed. „A NEIDL-nél létrehozott átfogó koronavírus-kutatási folyamat és a teljes NEIDL-csapatunk támogatása segített bennünket az úton.”

Saeed akkor keveredett bele, amikor Pardis Sabeti és Shira Weingarten-Gabbay számítógépes genetikusok felvették vele a kapcsolatot. Abban reménykedtek, hogy sikerül azonosítani a töredékeit SARS koronavírus-2 amelyek aktiválják az immunrendszer T-sejtjeit.

„A vírusváltozatok megjelenése, amely a laboratóriumomban aktív kutatási terület, komoly aggodalomra ad okot az oltóanyag-fejlesztésben” – mondja Sabeti, a Broad Institute fertőző betegségek és mikrobiom programjának vezetője. Emellett a Harvard Egyetemen a rendszerbiológia, az organizmus- és evolúcióbiológia, valamint az immunológia és a fertőző betegségek professzora, valamint a Howard Hughes Medical Institute kutatója.

„Azonnal teljes akcióba lendültünk, mert a laboratóriumom [már] előállított olyan emberi sejtvonalakat, amelyek könnyen megfertőzhetők SARS-CoV-2-vel” – mondja Saeed. A csoport erőfeszítéseit a Saeed labor két tagja vezette: Da-Yuan Chen, egy posztdoktori munkatárs és Hasahn Conway, egy labortechnikus.

A COVID-járvány kezdetétől, 2020 eleje óta a tudósok világszerte tudták a SARS-CoV-29 vírus által a fertőzött sejtekben termelt 2 fehérjét – olyan vírusfragmenseket, amelyek ma egyes koronavírus-vakcinák, például a Moderna-vakcinák tüskeproteinjét alkotják. , Pfizer-BioNTech és Johnson & Johnson vakcinák.

Később a tudósok további 23 fehérjét fedeztek fel a vírus genetikai szekvenciájában; ezeknek a további fehérjéknek a funkciója azonban eddig rejtély volt. Saeed és munkatársai új felfedezései – váratlanul és kritikusan – felfedik, hogy az emberi immunrendszert vírustámadásra indító vírusfehérje-fragmensek 25%-a ezekből a rejtett vírusfehérjékből származik.

Hogyan érzékeli pontosan az immunrendszer ezeket a töredékeket? Az emberi sejtek tartalmaznak molekuláris „olló"- ezeket proteázoknak nevezik -, amelyek a sejtek behatolásakor letörik a fertőzés során keletkező vírusfehérjék darabjait. Az aprítási folyamat során feltárt belső fehérjéket tartalmazó darabok – mint ahogyan az alma magja szabaddá válik, amikor a termést feldarabolják – ezután a sejtmembránra szállítják, és speciális ajtónyílásokon keresztül nyomják át.

Ott szinte stoppolóként viselkednek a sejten kívül, és integetnek az elhaladó T-sejtek segítségével. Amint a T-sejtek észreveszik ezeket a víruszászlókat, amelyek a fertőzött sejteken keresztül szúrnak ki, támadásba lendülnek, és megpróbálják eltávolítani ezeket a sejteket a szervezetből. És ez a T-sejtes válasz nem elhanyagolható – Saeed szerint kapcsolat van a válasz erőssége és az között, hogy a koronavírussal fertőzött emberekben súlyos betegség alakul ki vagy sem.

„Elég figyelemreméltó, hogy a vírus olyan erős immunrendszere olyan régiókból származik [a vírus genetikai szekvenciájának], amelyekre vakok voltunk” – mondja Weingarten-Gabby, a lap vezető szerzője és a Sabeti laboratórium posztdoktori munkatársa. "Ez egy feltűnő emlékeztető arra, hogy a kíváncsiság által vezérelt kutatás olyan felfedezések alapját képezi, amelyek megváltoztathatják a vakcinák és terápiák fejlesztését."

„Felfedezésünk segíthet új vakcinák kifejlesztésében, amelyek pontosabban utánozzák immunrendszerünk válaszát a vírusra” – mondja Sabeti.

A T-sejtek nemcsak elpusztítják a fertőzött sejteket, hanem megjegyzik a vírus zászlóit is, hogy erősebben és gyorsabban tudjanak támadást indítani, amikor legközelebb megjelenik a vírus ugyanaz, vagy más változata. Ez döntő előny, mert Saeed és munkatársai szerint úgy tűnik, hogy a koronavírus késlelteti a sejt azon képességét, hogy immunsegítséget hívjon.

„Ezt a vírust az immunrendszer nem akarja észrevenni, ameddig csak lehetséges” – mondja Saeed. „Ha egyszer észreveszi a immunrendszer, ki fogják küszöbölni, és ezt nem akarja.”

Megállapításaik alapján Saeed azt mondja, hogy egy új vakcina receptúra, amely magában foglalja a SARS-CoV-2 vírust alkotó újonnan felfedezett belső fehérjék egy részét, hatékonyan stimulálná az immunválaszt, amely képes megbirkózni az újonnan megjelenő koronavírus-változatok széles skálájával. . És tekintettel arra, hogy ezek a változatok milyen gyorsan jelennek meg világszerte, egy olyan vakcina, amely védelmet nyújthat mindegyik ellen, megváltoztathatja a helyzetet.

A tanulmányt az Országos Egészségügyi Intézet támogatta; az Országos Allergia és Fertőző Betegségek Intézete; a National Cancer Institute (NCI) Clinical Proteomic Tumor Analysis Consortium; a Human Frontier Science Program ösztöndíja; Gruss-Lipper Posztdoktori Ösztöndíj; egy Zuckerman STEM Leadership Program ösztöndíj; Rothschild Posztdoktori Ösztöndíj; a Rákkutató Intézet/Hearst Alapítvány; a National Science Foundation Graduate Research Fellowship; EMBO hosszú távú ösztöndíjak; Rákkutató Intézet/Bristol-Myers Squibb ösztöndíj; a Parker Institute for Cancer Immunotherapy; az Emerson Collective; a G. Harold és Leila Y. Mathers Jótékonysági Alapítvány; a Bawd Alapítvány; Boston University startup alapok; a Mark és Lisa Schwartz Alapítvány; a Massachusetts Consortium for Pathogen Readiness; a Ragon Institute of MGH, MIT és Harvard; és a Frederick National Laboratory for Cancer Research.

Forrás: Boston University