Forskere fra Boston University's National Emerging Infectious Diseases Laboratories (NEIDL) og Broad Institute of MIT og Harvard siger, at det er det første rigtige kig på præcis, hvilke typer af "røde flag" menneskekroppen bruger til at få hjælp fra T-celler-mordere sendt ud af immunsystemet for at ødelægge inficerede celler.
Indtil nu, COVID -vacciner har været fokuseret på at aktivere en anden type immuncelle, B -celler, som er ansvarlige for at danne antistoffer. Udvikling af vacciner til aktivering af den anden arm af immunsystemet-T-cellerne-kan dramatisk øge immuniteten mod coronavirus, og vigtigere, dens varianter.
I deres fund, udgivet i Celle , forskerne siger, at nuværende vacciner måske mangler nogle vigtige bits af viralt materiale, der er i stand til at udløse et holistisk immunrespons i menneskekroppen. Baseret på de nye oplysninger, "virksomheder bør revurdere deres vaccinedesign, "siger Mohsan Saeed, en NEIDL-virolog og den medsvarende forfatter til papiret.
Saeed, en BU School of Medicine assisterende professor i biokemi, udført forsøg på humane celler inficeret med coronavirus. Han isolerede og identificerede de manglende stykker af SARS-CoV-2 proteiner inde i et af NEIDLs biosikkerhedsniveau 3 (BSL-3) laboratorier.
Dette var en stor virksomhed, fordi mange forskningsteknikker er vanskelige at tilpasse til høje indeslutningsniveauer [såsom BSL-3]. Den overordnede forskningspipeline for coronavirus, vi har oprettet på NEIDL, og support fra hele vores NEIDL -team, har hjulpet os på vej. "
Mohsan Saeed, Undersøg medforfatter og vrolog, Nationale laboratorier for nye smitsomme sygdomme
Saeed blev involveret, efter at han blev kontaktet af eksperter på genetisk sekventering ved Broad Institute, beregningsgenetikere Pardis Sabeti og Shira Weingarten-Gabbay. De håbede at identificere fragmenter af SARS-CoV-2, der aktiverer immunsystemets T-celler.
"Fremkomsten af virale varianter, et aktivt forskningsområde i mit laboratorium, er en stor bekymring for vaccineudvikling, "siger Sabeti, en leder i Broad Institutes program for infektionssygdomme og mikrobiomer. Hun er også professor ved systembiologi ved Harvard University, organismerisk og evolutionær biologi, og immunologi og infektionssygdom, samt en Howard Hughes Medical Institute -efterforsker.
"Vi gik i gang med det samme, fordi mit laboratorium [allerede] havde genereret menneskelige cellelinjer, der let kunne inficeres med SARS-CoV-2, "Saeed siger. Gruppens indsats stod i spidsen af to medlemmer af Saeed-laboratoriet:Da-Yuan Chen, en postdoktor, og Hasahn Conway, en laboratorietekniker.
Fra starten af COVID -pandemien i begyndelsen af 2020, forskere rundt om i verden kendte identiteten af 29 proteiner produceret af SARS-CoV-2-virus i inficerede celler-virale fragmenter, der nu udgør spike-proteinet i nogle coronavirus-vacciner, såsom Moderna, Pfizer-BioNTech, og Johnson &Johnson vacciner.
Senere, forskere opdagede yderligere 23 proteiner gemt inde i virusets genetiske sekvens; imidlertid, funktionen af disse ekstra proteiner var et mysterium indtil nu. De nye fund fra Saeed og hans samarbejdspartnere afslører-uventet og kritisk-at 25 procent af de virale proteinfragmenter, der får det menneskelige immunsystem til at angribe en virus, stammer fra disse skjulte virale proteiner.
Hvordan præcist opdager immunsystemet disse fragmenter? Menneskelige celler indeholder molekylære "saks"-kaldet proteaser-der, når cellerne invaderes, hack stykker af virale proteiner frem, der produceres under infektion. De stumper, indeholdende interne proteiner, der er eksponeret ved hakningsprocessen-ligesom måden, hvorpå et æbles kerne udsættes, når frugten segmenteres-transporteres derefter til cellemembranen og skubbes gennem særlige døråbninger.
Der, de stikker uden for cellen og fungerer næsten som en blaffer, vinker ned ved hjælp af passerende T -celler. Når T -celler bemærker, at disse virale flag stikker gennem inficerede celler, de starter et angreb og forsøger at fjerne disse celler fra kroppen. Og denne T-cellers respons er ikke ubetydelig-Saeed siger, at der er sammenhænge mellem styrken af dette svar, og om mennesker, der er smittet med coronavirus, fortsætter med at udvikle alvorlig sygdom.
"Det er ganske bemærkelsesværdigt, at en så stærk immunsignatur af viruset kommer fra områder [i virusets genetiske sekvens], som vi var blinde for, "siger Weingarten-Gabby, papirets hovedforfatter og postdoktor i Sabeti -laboratoriet. "Dette er en slående påmindelse om, at nysgerrighedsdrevet forskning ligger til grund for opdagelser, der kan ændre udviklingen af vacciner og terapier."
"Vores opdagelse ... kan hjælpe med udviklingen af nye vacciner, der mere præcist vil efterligne vores immunsystems reaktion på virussen, "Sabeti siger.
T -celler ødelægger ikke kun inficerede celler, men husker også virusets flag, så de kan starte et angreb, stærkere og hurtigere, næste gang vises den samme eller en anden variant af virussen. Det er en afgørende fordel, fordi Saeed og hans samarbejdspartnere siger, at coronavirus ser ud til at forsinke cellens evne til at tilkalde immunhjælp.
"Denne virus ønsker at være uopdaget af immunsystemet så længe som muligt, "Saeed siger." Når immunsystemet har bemærket det, det bliver elimineret, og det vil den ikke. "
Baseret på deres fund, Saeed siger, en ny vaccine opskrift, inkorporering af nogle af de nyopdagede interne proteiner, der udgør SARS-CoV-2-virussen, ville være effektiv til at stimulere et immunrespons, der er i stand til at tackle et bredt skår af nyopståede coronavirus -varianter. Og i betragtning af den hastighed, hvormed disse varianter fortsat vises rundt om i verden, en vaccine, der kan give beskyttelse mod dem alle, ville være en spilskifter.