Pesquisadores dos Laboratórios Nacionais de Doenças Infecciosas Emergentes (NEIDL) da Universidade de Boston e do Broad Institute of MIT e Harvard dizem que é a primeira vez que olhamos exatamente para quais tipos de "bandeiras vermelhas" o corpo humano usa para conseguir a ajuda de células T - assassinos enviados pelo sistema imunológico para destruir células infectadas.
Até agora, As vacinas COVID têm se concentrado na ativação de um tipo diferente de célula imunológica, Células B, que são responsáveis pela criação de anticorpos. O desenvolvimento de vacinas para ativar o outro braço do sistema imunológico - as células T - poderia aumentar drasticamente a imunidade contra o coronavírus, e mais importante, suas variantes.
Em suas descobertas, publicado em Célula , os pesquisadores afirmam que as vacinas atuais podem carecer de alguns fragmentos importantes de material viral, capazes de desencadear uma resposta imunológica holística no corpo humano. Com base nas novas informações, "as empresas devem reavaliar seus projetos de vacinas, "diz Mohsan Saeed, virologista do NEIDL e co-autor do artigo.
Saeed, professor assistente de bioquímica da Faculdade de Medicina da BU, realizaram experimentos em células humanas infectadas com coronavírus. Ele isolou e identificou as peças que faltavam das proteínas SARS-CoV-2 dentro de um dos laboratórios de Nível de Biossegurança 3 (BSL-3) do NEIDL.
Este foi um grande empreendimento porque muitas técnicas de pesquisa são difíceis de adaptar para altos níveis de contenção [como o BSL-3]. O pipeline geral de pesquisa de coronavírus que criamos no NEIDL, e o apoio de toda a nossa equipe NEIDL, nos ajudou ao longo do caminho. "
Mohsan Saeed, Autor Co-Correspondente do Estudo e Vrologista, Laboratórios Nacionais de Doenças Infecciosas Emergentes
Saeed se envolveu depois de ser contatado por especialistas em sequenciamento genético do Broad Institute, os geneticistas computacionais Pardis Sabeti e Shira Weingarten-Gabbay. Eles esperavam identificar fragmentos de SARS-CoV-2 que ativam as células T do sistema imunológico.
"O surgimento de variantes virais, uma área ativa de pesquisa em meu laboratório, é uma grande preocupação para o desenvolvimento de vacinas, "diz Sabeti, líder do Programa de Doenças Infecciosas e Microbioma do Broad Institute. Ela também é professora de biologia de sistemas da Harvard University, biologia organísmica e evolutiva, e imunologia e doenças infecciosas, bem como um investigador do Howard Hughes Medical Institute.
"Entramos em ação imediatamente porque meu laboratório [já] havia gerado linhas de células humanas que poderiam ser prontamente infectadas com SARS-CoV-2, "Saeed diz. Os esforços do grupo foram liderados por dois membros do laboratório de Saeed:Da-Yuan Chen, um associado de pós-doutorado, e Hasahn Conway, um técnico de laboratório.
Desde o início da pandemia COVID no início de 2020, cientistas de todo o mundo conheciam a identidade de 29 proteínas produzidas pelo vírus SARS-CoV-2 em células infectadas - fragmentos virais que agora constituem a proteína de pico em algumas vacinas de coronavírus, como a Moderna, Pfizer-BioNTech, e vacinas Johnson &Johnson.
Mais tarde, os cientistas descobriram outras 23 proteínas escondidas dentro da sequência genética do vírus; Contudo, a função dessas proteínas adicionais era um mistério até agora. As novas descobertas de Saeed e seus colaboradores revelam - inesperada e criticamente - que 25 por cento dos fragmentos de proteínas virais que acionam o sistema imunológico humano para atacar um vírus vêm dessas proteínas virais ocultas.
Como exatamente o sistema imunológico detecta esses fragmentos? As células humanas contêm "tesouras" moleculares - chamadas de proteases - que, quando as células são invadidas, cortar pedaços de proteínas virais produzidas durante a infecção. Esses bits, contendo proteínas internas expostas pelo processo de corte - como a forma como o caroço de uma maçã é exposto quando a fruta é segmentada - são então transportadas para a membrana celular e empurradas através de portas especiais.
Lá, eles ficam fora da célula agindo quase como um carona, acenando para baixo a ajuda de células T de passagem. Assim que as células T perceberem esses sinalizadores virais cutucando as células infectadas, eles lançam um ataque e tentam eliminar essas células do corpo. E essa resposta das células T não é insignificante - Saeed diz que há ligações entre a força dessa resposta e se as pessoas infectadas com o coronavírus desenvolvem doenças graves ou não.
"É bastante notável que uma assinatura imunológica tão forte do vírus venha de regiões [da sequência genética do vírus] para as quais éramos cegos, "diz Weingarten-Gabby, o principal autor do artigo e pós-doutorado no laboratório Sabeti. "Este é um lembrete impressionante de que a pesquisa orientada pela curiosidade está na base das descobertas que podem transformar o desenvolvimento de vacinas e terapias."
"Nossa descoberta ... pode ajudar no desenvolvimento de novas vacinas que imitarão com mais precisão a resposta de nosso sistema imunológico ao vírus, "Sabeti diz.
As células T não apenas destroem as células infectadas, mas também memorizam as sinalizações do vírus para que possam lançar um ataque, mais forte e mais rápido, na próxima vez que o mesmo ou uma variante diferente do vírus aparecer. Essa é uma vantagem crucial, porque Saeed e seus colaboradores dizem que o coronavírus parece atrasar a capacidade da célula de solicitar ajuda imunológica.
"Este vírus quer passar despercebido pelo sistema imunológico pelo maior tempo possível, "Saeed diz." Uma vez que é notado pelo sistema imunológico, vai ser eliminado, e não quer isso. "
Com base em suas descobertas, Saeed diz, uma nova receita de vacina, incorporando algumas das proteínas internas recém-descobertas que compõem o vírus SARS-CoV-2, seria eficaz na estimulação de uma resposta imune capaz de lidar com uma ampla faixa de variantes de coronavírus emergentes. E dada a velocidade com que essas variantes continuam a aparecer em todo o mundo, uma vacina que pode fornecer proteção contra todos eles seria uma virada de jogo.
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