Uusi tutkimus, jossa tarkastellaan tapaa, jolla ihmissolut aktivoivat immuunijärjestelmää vasteena SARS-CoV-2-infektiolle, voisi avata oven entistä tehokkaammille ja tehokkaammille rokotteille koronavirusta ja sen nopeasti syntyviä muunnelmia vastaan.

Tutkijat sanovat, että tämä on ensimmäinen varsinainen katsaus tarkalleen, minkä tyyppisiä "punaisia ​​lippuja" ihmiskeho käyttää T-solujen avuksi - tappajia, joita immuunijärjestelmä lähettää tuhotakseen tartunnan saaneita soluja. Tähän asti COVID-rokotteet ovat keskittyneet aktivoimaan erityyppisiä immuunisoluja, B-soluja, jotka ovat vastuussa vasta-aineiden luomisesta.

Rokotteiden kehittäminen immuunijärjestelmän toisen käsivarren aktivoimiseksi T-solut– voisi dramaattisesti lisätä immuniteettia koronavirusta vastaan ​​ja mikä tärkeintä, sen muunnelmia vastaan.

Kuten raportissa on ilmoitettu SoluTutkijat sanovat, että nykyisistä rokotteista saattaa puuttua joitakin tärkeitä virusmateriaalin paloja, jotka voivat laukaista kokonaisvaltaisen immuunivasteen ihmiskehossa. Uusien tietojen perusteella "yritysten tulisi arvioida uudelleen rokotesuunnitelmansa", sanoo Bostonin yliopiston National Emerging Infectious Diseases Laboratories (NEIDL) virologi ja artikkelin kirjoittaja Mohsan Saeed.

Lääketieteen korkeakoulun biokemian apulaisprofessori Saeed suoritti kokeita koronaviruksella infektoituneilla ihmissoluilla. Hän eristi ja tunnisti SARS-CoV-2-proteiinien puuttuvat palaset yhdessä NEIDL:n Biosafety Level 3 (BSL-3) -laboratorioista.

"Tämä oli iso hanke, koska monia tutkimustekniikoita on vaikea mukauttaa korkeille eristystasoille [kuten BSL-3]", Saeed sanoo. "NEIDL:ssä luomamme yleinen koronavirustutkimusputkisto ja koko NEIDL-tiimimme tuki ovat auttaneet meitä matkan varrella."

Saeed osallistui siihen, kun laskennalliset geneetikot Pardis Sabeti ja Shira Weingarten-Gabbay ottivat häneen yhteyttä. He toivoivat tunnistavansa fragmentteja SARS-CoV-2 jotka aktivoivat immuunijärjestelmän T-soluja.

"Virusvarianttien ilmaantuminen, aktiivinen tutkimusalue laboratoriossani, on suuri huolenaihe rokotteiden kehittämisessä", sanoo Sabeti, Broad Instituten infektiotauti- ja mikrobiomiohjelman johtaja. Hän on myös Harvardin yliopiston systeemibiologian, organismin ja evoluutiobiologian sekä immunologian ja tartuntatautien professori sekä Howard Hughes Medical Instituten tutkija.

"Ryhdyimme heti täysiin toimiin, koska laboratorioni oli [jo] luonut ihmissolulinjoja, jotka voitiin helposti infektoida SARS-CoV-2:lla", Saeed sanoo. Ryhmän ponnisteluja johti kaksi Saeed-laboratorion jäsentä: tohtorintutkinnon suorittanut Da-Yuan Chen ja laboratorioteknikko Hasahn Conway.

COVID-pandemian alusta vuoden 2020 alussa tiedemiehet ympäri maailmaa tiesivät identiteetin 29 proteiinista, jotka SARS-CoV-2-virus tuotti infektoituneissa soluissa – virusfragmentteja, jotka muodostavat nyt piikkiproteiinin joissakin koronavirusrokotteissa, kuten Modernassa. , Pfizer-BioNTechin ja Johnson & Johnsonin rokotteet.

Myöhemmin tutkijat löysivät vielä 23 proteiinia piilossa viruksen geneettisen sekvenssin sisällä; näiden lisäproteiinien toiminta oli kuitenkin mysteeri tähän asti. Saeedin ja hänen työtovereidensa uudet löydöt paljastavat – odottamatta ja kriittisesti – että 25 % virusproteiinifragmenteista, jotka laukaisevat ihmisen immuunijärjestelmän hyökkäämään virusta vastaan, ovat peräisin näistä piilotetuista virusproteiineista.

Miten immuunijärjestelmä tarkalleen havaitsee nämä fragmentit? Ihmisen solut sisältävät molekyylisakset"jota kutsutaan proteaaseiksi - jotka soluihin tunkeutuessa murskaavat infektion aikana tuotettuja virusproteiineja. Nämä palat, jotka sisältävät paloitteluprosessin paljastuneita sisäisiä proteiineja – kuten tapa, jolla omenan ydin paljastetaan, kun hedelmä segmentoidaan – kuljetetaan sitten solukalvolle ja työnnetään erityisten oviaukkojen läpi.

Siellä ne jäävät solun ulkopuolelle ja toimivat melkein kuin liftarit, heiluttaen ohitsevien T-solujen apua. Kun T-solut huomaavat nämä virusliput tunkeutuvan infektoituneiden solujen läpi, ne aloittavat hyökkäyksen ja yrittävät poistaa nämä solut kehosta. Ja tämä T-soluvaste ei ole merkityksetön – Saeed sanoo, että tämän vasteen voimakkuuden ja sen välillä, kehittyvätkö koronaviruksen saaneet ihmiset vakavasti, on yhteys.

"On melko merkittävää, että viruksen niin vahva immuunijärjestelmä tulee alueilta [viruksen geneettisestä sekvenssistä], joille olimme sokeita", sanoo Weingarten-Gabby, paperin johtava kirjoittaja ja tutkijatohtori Sabeti-laboratoriossa. "Tämä on silmiinpistävä muistutus siitä, että uteliaisuusvetoinen tutkimus on sellaisten löytöjen perusta, jotka voivat muuttaa rokotteiden ja hoitojen kehitystä."

"Löytömme… voi auttaa kehittämään uusia rokotteita, jotka jäljittelevät tarkemmin immuunijärjestelmämme vastetta virukselle", Sabeti sanoo.

T-solut eivät ainoastaan ​​tuhoa tartunnan saaneita soluja, vaan myös muistavat viruksen liput, jotta ne voivat käynnistää hyökkäyksen, voimakkaammin ja nopeammin, kun seuraavan kerran ilmaantuu sama tai eri viruksen muunnelma. Se on ratkaiseva etu, koska Saeed ja hänen työtoverinsa sanovat, että koronavirus näyttää viivästävän solun kykyä kutsua immuunipuolustusapua.

"Tämä virus haluaa olla immuunijärjestelmän havaitsematta mahdollisimman pitkään", Saeed sanoo. "Kun sen on huomannut immuunijärjestelmä, se poistetaan, eikä se halua sitä."

Saeed sanoo havaintojensa perusteella, että uusi rokoteresepti, joka sisältää joitakin äskettäin löydettyjä sisäisiä proteiineja, jotka muodostavat SARS-CoV-2-viruksen, olisi tehokas immuunivasteen stimuloinnissa, joka kykenee torjumaan laajaa joukkoa uusia koronaviruksen muunnelmia. . Ja kun otetaan huomioon nopeus, jolla nämä muunnelmat edelleen ilmestyvät ympäri maailmaa, rokote, joka voi tarjota suojan niitä kaikkia vastaan, olisi pelin muuttaja.

Tuki tutkimukselle tuli Kansallisesta terveysinstituutista; National Institute of Allergy and Infectious Diseases; National Cancer Institute (NCI) Clinical Proteomic Tumor Analysis Consortium; Human Frontier Science Program Fellowship; Gruss-Lipper Post doc Fellowship; Zuckerman STEM Leadership Program Fellowship; Rothschild Post doc Fellowship; Cancer Research Institute/Hearst Foundation; National Science Foundation Graduate Research Fellowship; EMBO pitkän aikavälin apurahat; syöväntutkimuslaitos / Bristol-Myers Squibb -apuraha; Parker Institute for Cancer Immunotherapy; Emerson Collective; G. Harold ja Leila Y. Mathersin hyväntekeväisyyssäätiö; Bawd-säätiö; Bostonin yliopiston käynnistysrahastot; Mark ja Lisa Schwartzin säätiö; Massachusetts Consortium for Pathogen Readiness; Ragon Institute of MGH, MIT ja Harvard; ja Frederick National Laboratory for Cancer Research.

Lähde: Boston University