UC Davis-onderzoekers kondigen in de Proceedings van de National Academy of Sciences deze week een doorbraak in het begrijpen welke cellen optimale bescherming bieden tegen Salmonella-infectie - een cruciale stap in de ontwikkeling van een effectiever en veiliger vaccin tegen een bacterie die jaarlijks naar schatting een miljoen mensen wereldwijd doodt.
Professor Stephen McSorley, interim directeur van het Centrum voor Vergelijkende Geneeskunde, leidde een samenwerkingsverband van wetenschappers van de Universiteit van Melbourne, Australië, de Universiteit van Connecticut en UC Davis. Ze evalueerden het verschil tussen circulerende en niet-circulerende geheugen-T-cellen bij het bieden van immuniteit tegen Salmonella-infectie in muizenmodellen.
"Waar iedereen op gefocust is in de immunologie, niet alleen bij het aanpakken van Salmonella, maar alle infectieziekten van de afgelopen 50 jaar of zo, antilichaam- en T-celreacties zijn geweest, " zei McSorley. "Wat tot voor kort niet is gerealiseerd, is dat er eigenlijk twee verschillende categorieën T-cellen zijn - die welke door weefsels in het lichaam circuleren en die welke nooit bewegen en die bekend staan als weefselresident of niet-circulerend geheugen. cellen."
Sinds niet-circulerende geheugen-T-cellen werden ontdekt, McSorley zei dat er een stormloop is geweest in verschillende ziektemodellen om te begrijpen of ze belangrijk zijn of niet - bij kanker en infectieziekten. Het lijkt erop dat ze in sommige modellen erg belangrijk zijn; In andere, dat zijn ze minder.
"Het is een nieuwe celpopulatie waar we nog niet eerder naar hebben gekeken en ze zijn zeer effectief, dus we moeten er meer over leren, " zei McSorley. "Ze kunnen een deel van het antwoord zijn op het ontwikkelen van vaccins tegen een verscheidenheid aan pathogenen."
Het team concentreerde zich op deze niet-circulerende geheugen-T-cellen om beter te begrijpen hoe goed ze beschermden tegen herinfectie door Salmonella Typhi, een stam die levensbedreigende darmkoorts veroorzaakt, vaak in Afrika en delen van Azië. Andere stammen van Salmonella kunnen gastro-enetritis of invasieve niet-tyfeuze salmonellose (NTS) veroorzaken, een opkomende ziekte in Afrika bezuiden de Sahara. Darmkoorts en NTS kunnen dodelijk zijn bij 20-25 procent van de geïnfecteerde personen zonder toegang tot medische zorg.
De onderzoekers brachten circulerende en niet-circulerende geheugen-T-cellen van eerder gevaccineerde muizen over in naïeve muizen. Dankzij fluorescerende markeringen, vervolgens konden ze nagaan welke van de T-cellen bescherming boden tegen Salmonella-infectie. Ze toonden aan dat vaccingemedieerde bescherming een niet-circulerende populatie van levergeheugencellen vereist die niet door de rest van het lichaam circuleert. De onverwachte behoefte aan deze levergeheugen-T-cellen betekent dat het genereren van deze cellen de basis zal vormen voor toekomstige vaccins tegen tyfus en NTS.
Huidige salmonellavaccins beperkt
NTS is de afgelopen 10 jaar echt ontstaan in Afrika, McSorley zei, vooral bij jonge kinderen, ouderen en HIV-positieve personen - in feite mensen met een gecompromitteerd immuunsysteem. Ze krijgen een stam die normaal gesproken gastro-enteritis zou veroorzaken, maar bij deze personen het veroorzaakt systemische infectie en kan ze doden.
"Deze vormen van ziekte hebben een grote impact op gemeenschappen die arm zijn aan hulpbronnen in Azië en Afrika, waar de vaccins niet bestaan of verschrikkelijk zijn. "Zei McSorley. "Het zijn armoedeziekten."
Hoewel er momenteel twee vaccins beschikbaar zijn voor Salmonella, geen van beide is praktisch voor gebruik in deze landen en ze beschermen slechts ongeveer 50 procent van de geïmmuniseerde mensen.
"Het doel van ons laboratorium is om de mechanismen van beschermende immuniteit bij muizen te begrijpen om trucjes van het immuunsysteem te leren en vervolgens een vaccin te ontwikkelen dat dat kan repliceren om te gebruiken voor kinderen en mensen die in deze gebieden wonen, " zei hij. "We ontdekten dat je deze niet-circulerende T-cellen absoluut nodig hebt om te beschermen tegen Salmonella. Dat is een belangrijke mijlpaal, want als je een vaccin gaat maken, je moet weten wat je probeert op te wekken met dat vaccin. Nu we weten dat deze vormen van T-cellen bestaan en beschermen tegen Salmonella, het volgende doel is om te proberen synthetische manieren te ontwikkelen om hen ertoe aan te zetten een vaccin te maken."
McSorley zei dat ze enkele ideeën hebben over hoe dat te doen en dat is waar de volgende fase van hun onderzoek naartoe gaat - proberen vaccincomponenten in een muismodel te nemen om zich specifiek op deze niet-circulerende cellen te concentreren en te kijken of ze ze kunnen induceren. .
"Als we kunnen leren hoe we ze beter kunnen induceren en als we dat kunnen toepassen op een nieuw Salmonellavaccin, het zou efficiënter moeten zijn in het bieden van immuniteit dan eerdere vaccins."