I ricercatori del National Emerging Infectious Diseases Laboratories (NEIDL) dell'Università di Boston e del Broad Institute del MIT e di Harvard affermano che è il primo vero sguardo a esattamente quali tipi di "bandiere rosse" il corpo umano usa per ottenere l'aiuto delle cellule T - assassini inviati fuori dal sistema immunitario per distruggere le cellule infette.
Fino ad ora, I vaccini COVID si sono concentrati sull'attivazione di un diverso tipo di cellula immunitaria, cellule B, che sono responsabili della creazione di anticorpi. Lo sviluppo di vaccini per attivare l'altro braccio del sistema immunitario, i linfociti T, potrebbe aumentare drasticamente l'immunità contro il coronavirus, e soprattutto, sue varianti.
Nelle loro scoperte, pubblicato in Cellula , i ricercatori affermano che gli attuali vaccini potrebbero mancare di alcuni importanti frammenti di materiale virale in grado di innescare una risposta immunitaria olistica nel corpo umano. Sulla base delle nuove informazioni, "le aziende dovrebbero rivalutare i loro progetti di vaccini, "dice Mohsan Saeed, un virologo NEIDL e l'autore corrispondente dell'articolo.
Saeed, un assistente professore di biochimica della BU School of Medicine, ha eseguito esperimenti su cellule umane infettate da coronavirus. Ha isolato e identificato quei pezzi mancanti di proteine SARS-CoV-2 all'interno di uno dei laboratori di livello 3 di sicurezza biologica (BSL-3) del NEIDL.
Questa è stata una grande impresa perché molte tecniche di ricerca sono difficili da adattare per alti livelli di contenimento [come BSL-3]. La pipeline di ricerca globale sul coronavirus che abbiamo creato al NEIDL, e il supporto di tutto il nostro team NEIDL, ci ha aiutato lungo la strada".
Mohsan Saeed, Studio Co-Corrispondente Autore e Vrologo, Laboratori nazionali di malattie infettive emergenti
Saeed è stato coinvolto dopo essere stato contattato dagli esperti di sequenziamento genetico del Broad Institute, i genetisti computazionali Pardis Sabeti e Shira Weingarten-Gabbay. Speravano di identificare frammenti di SARS-CoV-2 che attivano le cellule T del sistema immunitario.
"L'emergere di varianti virali, un'area di ricerca attiva nel mio laboratorio, è una delle principali preoccupazioni per lo sviluppo del vaccino, "dice Sabeti, un leader nel programma di malattie infettive e microbioma del Broad Institute. È anche professoressa di biologia dei sistemi all'Università di Harvard, biologia organismica ed evolutiva, e immunologia e malattie infettive, così come un investigatore dell'Howard Hughes Medical Institute.
"Siamo entrati subito in piena azione perché il mio laboratorio aveva [già] generato linee cellulari umane che potevano essere prontamente infettate con SARS-CoV-2, " Dice Saeed. Gli sforzi del gruppo sono stati guidati da due membri del laboratorio Saeed:Da-Yuan Chen, un associato post-dottorato, e Hasahn Conway, un tecnico di laboratorio.
Dall'inizio della pandemia di COVID all'inizio del 2020, scienziati di tutto il mondo conoscevano l'identità di 29 proteine prodotte dal virus SARS-CoV-2 nelle cellule infette, frammenti virali che ora costituiscono la proteina spike in alcuni vaccini contro il coronavirus, come la Moderna, Pfizer-BioNTech, e vaccini Johnson &Johnson.
Dopo, gli scienziati hanno scoperto altre 23 proteine nascoste all'interno della sequenza genetica del virus; però, la funzione di queste proteine aggiuntive era un mistero fino ad ora. Le nuove scoperte di Saeed e dei suoi collaboratori rivelano, in modo inaspettato e critico, che il 25% dei frammenti di proteine virali che attivano il sistema immunitario umano per attaccare un virus proviene da queste proteine virali nascoste.
In che modo esattamente il sistema immunitario rileva questi frammenti? Le cellule umane contengono "forbici" molecolari - chiamate proteasi - che, quando le cellule vengono invase, eliminare frammenti di proteine virali prodotte durante l'infezione. quei pezzi, contenenti proteine interne esposte dal processo di sminuzzamento, come il modo in cui viene esposto il torsolo di una mela quando il frutto viene segmentato, vengono quindi trasportate alla membrana cellulare e spinte attraverso speciali porte.
Là, stanno fuori dalla cella comportandosi quasi come un autostoppista, sventolando l'aiuto dei linfociti T che passano. Una volta che le cellule T notano queste bandiere virali che spuntano attraverso le cellule infette, lanciano un attacco e cercano di eliminare quelle cellule dal corpo. E questa risposta delle cellule T non è insignificante:Saeed afferma che ci sono collegamenti tra la forza di questa risposta e se le persone infette dal coronavirus sviluppano o meno una malattia grave.
"È abbastanza notevole che una firma immunitaria così forte del virus provenga da regioni [della sequenza genetica del virus] a cui eravamo ciechi, " dice Weingarten-Gabby, l'autore principale del documento e borsista post-dottorato nel laboratorio Sabeti. "Questo è un sorprendente promemoria del fatto che la ricerca guidata dalla curiosità è alla base delle scoperte che possono trasformare lo sviluppo di vaccini e terapie".
"La nostra scoperta ... può aiutare nello sviluppo di nuovi vaccini che imiteranno in modo più accurato la risposta del nostro sistema immunitario al virus, "dice Sabeti.
Le cellule T non solo distruggono le cellule infette, ma memorizzano anche i flag del virus in modo che possano lanciare un attacco, più forte e veloce, la prossima volta che appare la stessa o una diversa variante del virus. Questo è un vantaggio cruciale, perché Saeed e i suoi collaboratori affermano che il coronavirus sembra ritardare la capacità della cellula di chiamare l'aiuto immunitario.
"Questo virus vuole non essere rilevato dal sistema immunitario il più a lungo possibile, " dice Saeed. "Una volta che viene notato dal sistema immunitario, sta per essere eliminato, e non lo vuole".
Sulla base delle loro scoperte, Said dice, una nuova ricetta per il vaccino, incorporando alcune delle proteine interne recentemente scoperte che compongono il virus SARS-CoV-2, sarebbe efficace nello stimolare una risposta immunitaria in grado di affrontare un'ampia gamma di nuove varianti di coronavirus emergenti. E vista la velocità con cui queste varianti continuano ad apparire in tutto il mondo, un vaccino in grado di fornire protezione contro tutti loro sarebbe un punto di svolta.
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