Forskere fra Boston University's National Emerging Infectious Diseases Laboratories (NEIDL) og Broad Institute of MIT og Harvard sier at det er det første virkelige blikket på nøyaktig hvilke typer "røde flagg" menneskekroppen bruker for å få hjelp av T-celler-drapsmenn sendt ut av immunsystemet for å ødelegge infiserte celler.
Inntil nå, COVID -vaksiner har vært fokusert på å aktivere en annen type immuncelle, B -celler, som er ansvarlige for å lage antistoffer. Å utvikle vaksiner for å aktivere den andre armen i immunsystemet-T-cellene-kan dramatisk øke immuniteten mot koronavirus, og viktigst, dens varianter.
I sine funn, publisert i Celle , forskerne sier at nåværende vaksiner kan mangle noen viktige biter av viralt materiale som kan utløse en helhetlig immunrespons i menneskekroppen. Basert på den nye informasjonen, "selskaper bør revurdere sine vaksinedesign, "sier Mohsan Saeed, en NEIDL-virolog og den tilsvarende forfatteren av papiret.
Saeed, en assisterende professor i biokjemi ved BU School of Medicine, utført eksperimenter på menneskelige celler infisert med koronavirus. Han isolerte og identifiserte de manglende bitene av SARS-CoV-2-proteiner inne i en av NEIDLs biosikkerhetsnivå 3 (BSL-3) laboratorier.
Dette var en stor oppgave fordi mange forskningsteknikker er vanskelige å tilpasse for høye inneslutningsnivåer [for eksempel BSL-3]. Den overordnede forskningsrørledningen for koronavirus vi har opprettet på NEIDL, og støtte fra hele vårt NEIDL -team, har hjulpet oss på veien. "
Mohsan Saeed, Studer medforsvarende forfatter og vrolog, Nasjonale laboratorier for smittsomme sykdommer
Saeed ble involvert etter at han ble kontaktet av eksperter på genetisk sekvensering ved Broad Institute, beregningsgenetikere Pardis Sabeti og Shira Weingarten-Gabbay. De håpet å identifisere fragmenter av SARS-CoV-2 som aktiverer immunsystemets T-celler.
"Fremveksten av virale varianter, et aktivt forskningsområde i laboratoriet mitt, er en stor bekymring for vaksineutvikling, "sier Sabeti, en leder i Broad Institute's Infectious Disease and Microbiome Program. Hun er også professor ved systembiologi ved Harvard University, organismisk og evolusjonær biologi, og immunologi og smittsom sykdom, samt en etterforsker fra Howard Hughes Medical Institute.
"Vi gikk i full gang med det samme fordi laboratoriet mitt [allerede] hadde generert menneskelige cellelinjer som lett kunne smittes med SARS-CoV-2, "Saeed sier. Gruppens innsats ble ledet av to medlemmer av Saeed-laboratoriet:Da-Yuan Chen, en postdoktor, og Hasahn Conway, en laboratorietekniker.
Fra begynnelsen av COVID -pandemien i begynnelsen av 2020, forskere rundt om i verden kjente identiteten til 29 proteiner produsert av SARS-CoV-2-virus i infiserte celler-virusfragmenter som nå utgjør piggproteinet i noen koronavirusvaksiner, som Moderna, Pfizer-BioNTech, og Johnson &Johnson vaksiner.
Seinere, forskere oppdaget ytterligere 23 proteiner gjemt inne i virusets genetiske sekvens; derimot, funksjonen til disse tilleggsproteinene var et mysterium til nå. De nye funnene til Saeed og hans samarbeidspartnere avslører-uventet og kritisk-at 25 prosent av de virale proteinfragmentene som utløser det menneskelige immunsystemet til å angripe et virus kommer fra disse skjulte virusproteinene.
Hvordan oppdager immunsystemet disse fragmentene? Menneskelige celler inneholder molekylære "saks"-kalt proteaser-det, når cellene invaderes, hack av biter av virale proteiner produsert under infeksjon. De biter, inneholdende interne proteiner som blir eksponert ved opphoggingsprosessen-som måten kjernen i et eple utsettes for når frukten blir segmentert-transporteres deretter til cellemembranen og skyves gjennom spesielle døråpninger.
Der, de stikker utenfor cellen og virker nesten som en haiker, vinke ned ved hjelp av passerende T -celler. Når T -celler merker disse virale flaggene som stikker gjennom infiserte celler, de starter et angrep og prøver å eliminere disse cellene fra kroppen. Og denne T-celleresponsen er ikke ubetydelig-Saeed sier at det er koblinger mellom styrken i denne responsen og om mennesker som er smittet med koronavirus fortsetter å utvikle alvorlig sykdom.
"Det er ganske bemerkelsesverdig at en så sterk immunsignatur av viruset kommer fra regioner [i virusets genetiske sekvens] som vi var blinde for, "sier Weingarten-Gabby, avisens hovedforfatter og postdoktor i Sabeti -laboratoriet. "Dette er en slående påminnelse om at nysgjerrighetsdrevet forskning ligger til grunn for funn som kan transformere utviklingen av vaksiner og terapier."
"Vår oppdagelse ... kan hjelpe til med utvikling av nye vaksiner som mer nøyaktig vil etterligne immunsystemets respons på viruset, "Sier Sabeti.
T -celler ødelegger ikke bare infiserte celler, men husker også virusets flagg slik at de kan starte et angrep, sterkere og raskere, neste gang vises den samme eller en annen variant av viruset. Det er en avgjørende fordel, fordi Saeed og hans samarbeidspartnere sier at koronaviruset ser ut til å forsinke cellens evne til å tilkalle immunhjelp.
"Dette viruset vil gå uoppdaget av immunsystemet så lenge som mulig, "Saeed sier." Når det blir lagt merke til av immunsystemet, det kommer til å bli eliminert, og det vil den ikke. "
Basert på deres funn, Saeed sier, en ny vaksineoppskrift, som inneholder noen av de nylig oppdagede interne proteiner som utgjør SARS-CoV-2-viruset, ville være effektivt for å stimulere en immunrespons som er i stand til å håndtere et bredt område av nyoppståtte koronavirusvarianter. Og gitt hastigheten som disse variantene fortsetter å vises rundt om i verden, en vaksine som kan gi beskyttelse mot dem alle ville være en spillveksler.