A HIV magas mutációszámának leküzdése érdekében Gaiha és Elizabeth Rossin, Orvos, PhD, a retina munkatársa, Massachusetts Eye and Ear, Brigham tábornok tagja, kifejlesztett egy struktúra-alapú hálózati elemzés néven ismert megközelítést. Ezzel, képesek azonosítani a korlátozott vírusdarabokat, vagy korlátozott, a mutációtól. A mutáció által korlátozott epitópok megváltozása ritka, mivel a vírus elveszítheti fertőzés- és replikációs képességét, lényegében képtelenné teszi magát terjedni.
Amikor a járvány elkezdődött, Gaiha azonnal felismerte a lehetőséget, hogy alkalmazza a HIV struktúra alapú hálózati elemzés elveit a SARS-CoV-2-re, a COVID-19-t okozó vírus. Ő és csapata úgy érvelt, hogy a vírus valószínűleg mutálódni fog, potenciálisan olyan módokon, amelyek lehetővé tennék számára, hogy elkerülje mind a természetes, mind a vakcina által kiváltott immunitást. Ezt a megközelítést alkalmazva, a csapat azonosította a mutáció által korlátozott SARS-CoV-2 epitópokat, amelyeket a T-sejtek néven ismert immunsejtek felismerhetnek. Ezeket az epitópokat ezután vakcinában lehet használni T -sejtek képzésére, védő immunitást biztosít. Nemrégiben jelent meg Sejt , ez a munka rávilágít egy T-sejt-vakcina lehetőségére, amely széles körű védelmet nyújthat a SARS-CoV-2 és más SARS-szerű koronavírusok új és új változataival szemben.
A COVID-19 világjárvány legkorábbi szakaszától, a csapat tudta, hogy feltétlenül fel kell készülni a lehetséges jövőbeli mutációk ellen. Más laboratóriumok már közzétették a SARS-CoV-2 vírus nagyjából 40% -ának fehérjeszerkezetét (tervrajzát), és a vizsgálatok azt mutatták, hogy azok a betegek, akiknek erős T -sejt -válaszuk van, kifejezetten CD8+ T -sejt válasz, nagyobb valószínűséggel élték túl a COVID-19 fertőzést.
Gaiha csapata tudta, hogy ezek a felismerések kombinálhatók egyedi megközelítésükkel:a hálózati elemző platform a mutáció által korlátozott epitópok azonosítására és az éppen kifejlesztett vizsgálat, jelentés, amelyről jelenleg sajtóban van Cellajelentések , azonosítani azokat az epitópokat, amelyeket a CD8+ T-sejtek sikeresen megcéloztak HIV-fertőzött egyénekben. Ezen előrelépések alkalmazása a SARS-CoV-2 vírusra, 311 erősen hálózatba kapcsolt epitópot azonosítottak a SARS-CoV-2-ben, amelyek valószínűleg mind mutációban korlátozottak, mind CD8+ T-sejtek felismerik őket.
Ezek a nagyon hálózatba kapcsolt vírus epitópok sok más vírusrészhez kapcsolódnak, ami valószínűleg egyfajta stabilitást biztosít a vírusnak. Ezért, a vírus valószínűleg nem tolerálja a strukturális változásokat ezeken a rendkívül hálózatos területeken, ellenállók a mutációkkal szemben. "
Anusha Nathan, a Harvard-MIT Egészségtudományi és Technológiai Program orvostanhallgatója és a tanulmány társszerzője
Gondolhat egy vírus szerkezetére, mint egy ház tervezése, magyarázza Nathan. A ház stabilitása néhány létfontosságú elemtől függ, mint a tartógerendák és az alap, amelyek kapcsolódnak és támogatják a ház többi szerkezetét. Ezért lehetőség van az olyan elemek alakjának vagy méretének megváltoztatására, mint ajtók és ablakok, anélkül, hogy veszélyeztetné magát a házat. Változások a szerkezeti elemekben, mint a tartógerendák, azonban, sokkal kockázatosabbak. Biológiai értelemben, ezek a tartógerendák mutációban korlátozottak lennének - bármilyen jelentős méret- vagy alakváltozás veszélyeztetné a ház szerkezeti integritását, és könnyen összeomlásához vezethet.
Erősen hálózatba kapcsolt epitópok egy vírusban, mint támogató gerendák, kapcsolódik a vírus számos más részéhez. Az ilyen epitópok mutációi veszélyeztethetik a vírus fertőző képességét, megismételni, és végül túlélni. Ezek a rendkívül hálózatba kapcsolt epitópok, ezért, gyakran azonosak, vagy majdnem azonos, különböző vírusvariánsok között, sőt ugyanazon családban közeli rokon vírusok között, ideális védőoltási célponttá téve őket.
A csapat tanulmányozta az azonosított 311 epitópot, hogy megtalálja mindkettőt nagy mennyiségben, és valószínűleg felismeri az emberi immunrendszer túlnyomó többsége. Végül 53 epitópot kaptak, amelyek mindegyike potenciálisan célpontja egy széles körben védő T -sejt vakcinának. Mivel a COVID-19 fertőzésből felépült betegek T-sejt-választ kapnak, a csapat ellenőrizni tudta munkáját azzal, hogy megállapította, hogy epitópjaik megegyeznek-e azokéval, amelyek T-sejt választ váltottak ki a COVID-19-ből felépült betegeknél. A vizsgált gyógyult COVID-19 betegek fele T-sejtes válaszokkal rendelkezett a kutatócsoport által azonosított, erősen hálózatba kapcsolt epitópokra. Ez megerősítette, hogy az azonosított epitópok képesek immunreakciót kiváltani, ígéretes jelöltekké teszik őket a vakcinákban.
"Egy T -sejt -vakcina, amely hatékonyan célozza ezeket a nagyon hálózatba kapcsolt epitópokat, - mondja Rossin, aki a tanulmány első szerzője, "potenciálisan képes lenne hosszú távú védelmet nyújtani a SARS-CoV-2 több változata ellen, beleértve a jövőbeli változatokat is. "
Ekkorra, 2021 februárjában volt, több mint egy éve a járvány, és az aggodalom új változatai jelentek meg szerte a világon. Ha a csapat jóslatai a SARS-CoV-2-vel kapcsolatban helyesek voltak, az aggodalmaknak ezeknek a változatainak alig kellett volna mutációkat okozniuk az általuk azonosított erősen hálózatba kapcsolt epitópokban.
A csapat sorozatokat kapott az újonnan keringő B.1.1.7 Alpha -ból, B.1.351 Béta, P1 Gamma, és a B.1.617.2 Delta SARS-CoV-2 aggodalomra okot adó változatai. Összehasonlították ezeket a szekvenciákat az eredeti SARS-CoV-2 genommal, a genetikai változások keresztellenőrzése erősen hálózatba kapcsolt epitópjaikkal szemben. Feltűnően, az általuk azonosított mutációk közül, csak három mutációról számoltak be, amelyek befolyásolták az erősen hálózatba kapcsolt epitópszekvenciákat, és egyik változás sem érintette ezen epitópok azon képességét, hogy kölcsönhatásba lépjenek az immunrendszerrel.
"Alapvetően, jóslat volt az egész, - mondja Gaiha, az MGH gasztroenterológiai osztályának kutatója és a tanulmány vezető szerzője. "De amikor összehasonlítottuk a hálózati pontszámokat az aggodalomra okot adó változatok sorozatával és a keringő változatok összességével, olyan volt, mintha a természet megerősítette volna jóslatainkat. "
Ugyanebben az időszakban, mRNS vakcinákat telepítettek, és vizsgálták az immunválaszokat ezekre a vakcinákra. Míg a vakcinák erős és hatékony antitestválaszt váltanak ki, Gaiha csoportja megállapította, hogy sokkal kisebb a T-sejt válaszuk a magasan hálózatba kapcsolt epitópokkal szemben, mint a COVID-19 fertőzésekből felépült betegekhez képest.
Míg a jelenlegi oltások erős védelmet nyújtanak a COVID-19 ellen, Gaiha elmagyarázza, nem világos, hogy továbbra is biztosítani fognak -e ugyanolyan erős védelmet, mivel egyre több aggályos változat kezd terjedni. Ez a tanulmány, azonban, azt mutatja, hogy lehetséges egy széles körben védő T -sejt -vakcina kifejlesztése, amely védelmet nyújt az aggodalomra okot adó változatok ellen, mint például a Delta változat, és potenciálisan akár kiterjeszthetik a védelmet a jövőbeli SARS-CoV-2 variánsokra és hasonló koronavírusokra is.
A nyelv mikrobái felhasználhatók a hasnyálmirigyrák diagnosztizálására
A tiopurinok segíthetnek megállítani a vírusok replikációját az emberi koronavírusokban
A mikrobiota moduláció és az eubiosis helyreállítása segíthet a COVID-19 szövődmények visszaszorításában
A krónikus köhögés új gyógyszerrel enyhíthető
A pénisz mikrobiomja a bakteriális vaginosishoz kapcsolódó baktériumok tárolója
A kereskedelmi kefir termékek címkéi helyesen jelzik a mikrobák szintjét?
A nyers állateledel veszélyezteti az embereket és az állatokat
A kutatók egy új tanulmányban azt találták, hogy a nyers húst fogyasztó kedvtelésből tartott kutyák és macskák antibiotikum -rezisztens baktériumtörzseket terjeszthetnek az emberekre. Tanulmányuk címe
A metformin segíthet a szivárgó bélben
A Kaliforniai Egyetem kutatócsoportja, San Diego, sikeresen használták a bél organoidjait laboratóriumukban, hogy bemutassák a gyógyszerek hatását olyan állapotok kezelésére, mint a „szivárgó bél”. A
A GSK-3 inhibitorok ígéretesek a koronavírus-fertőzések kezelésében
Az Egyesült Államok kutatói új megközelítést javasoltak a koronavírusokkal való fertőzés kezelésére, mint például a súlyos akut légúti szindróma koronavírus 2 (SARS-CoV-2)-a 2019-es koronavírus-betegs