Новое исследование может привести к созданию более эффективных и мощных вакцин против COVID-19

Новое исследование, посвященное тому, как человеческие клетки активируют иммунную систему в ответ на инфекцию SARS-CoV-2, может открыть дверь для еще более эффективных и мощных вакцин против коронавируса и его быстро развивающихся вариантов, сдерживающих глобальную пандемию.

Исследователи из Национальной лаборатории новых инфекционных заболеваний Бостонского университета (NEIDL) и Института Броада Массачусетского технологического института и Гарварда говорят, что это первый реальный взгляд на то, какие именно «красные флажки» использует человеческий организм, чтобы заручиться помощью Т-лимфоцитов. иммунной системой, чтобы уничтожить инфицированные клетки.

До настоящего времени, Вакцины COVID были ориентированы на активацию иммунных клеток другого типа, В-клетки, которые отвечают за создание антител. Разработка вакцин для активации другого звена иммунной системы - Т-лимфоцитов - может резко повысить иммунитет против коронавируса. и что немаловажно, его варианты.

В своих выводах опубликовано в Клетка , исследователи говорят, что в нынешних вакцинах могут отсутствовать некоторые важные части вирусного материала, способные вызвать целостный иммунный ответ в организме человека. Основываясь на новой информации, "компании должны пересмотреть свои разработки вакцин, "говорит Мохсан Саид, вирусолог NEIDL и соавтор статьи.

Саид, доцент кафедры биохимии медицинского факультета БЮ, провели эксперименты на человеческих клетках, инфицированных коронавирусом. Он выделил и идентифицировал недостающие части белков SARS-CoV-2 в одной из лабораторий NEIDL, отвечающей за уровень биобезопасности 3 (BSL-3).

<цитата>

Это было серьезным мероприятием, потому что многие методы исследования трудно адаптировать к высоким уровням сдерживания [например, BSL-3]. Общий цикл исследований коронавируса, который мы создали в NEIDL, и поддержка всей нашей команды NEIDL, помог нам на этом пути ".

Мохсан Саид, Соавтор исследования и вролог, Национальные лаборатории новых инфекционных болезней

Саид вмешался после того, как с ним связались эксперты по генетическому секвенированию из Института Броуда. компьютерные генетики Пардис Сабети и Шира Вайнгартен-Габбай. Они надеялись идентифицировать фрагменты SARS-CoV-2, которые активируют Т-клетки иммунной системы.

«Появление вирусных вариантов, активная область исследований в моей лаборатории, является серьезной проблемой при разработке вакцины, "говорит Сабети, лидер программы Инфекционных заболеваний и микробиома Института Броуда. Она также является профессором системной биологии Гарвардского университета. организменная и эволюционная биология, и иммунология и инфекционные болезни, а также следователем из Медицинского института Говарда Хьюза.

«Мы сразу же приступили к полноценным действиям, потому что моя лаборатория [уже] создала линии клеток человека, которые могут быть легко инфицированы SARS-CoV-2, "Саид говорит. Усилия группы были инициированы двумя членами лаборатории Саида:Да-Юань Чен, докторант, и Хасан Конвей, лаборант.

С самого начала пандемии COVID в начале 2020 года ученым всего мира была известна идентичность 29 белков, продуцируемых вирусом SARS-CoV-2 в инфицированных клетках - вирусных фрагментов, которые в настоящее время составляют спайковый белок в некоторых вакцинах против коронавируса, такие как Moderna, Пфайзер-БиоНТек, и вакцины Johnson &Johnson.

Потом, ученые обнаружили еще 23 белка, спрятанных внутри генетической последовательности вируса; тем не мение, функция этих дополнительных белков до сих пор оставалась загадкой. Новые открытия Саида и его сотрудников показывают - неожиданно и критически - что 25 процентов фрагментов вирусных белков, которые заставляют иммунную систему человека атаковать вирус, происходят из этих скрытых вирусных белков.

Как именно иммунная система обнаруживает эти фрагменты? Клетки человека содержат молекулярные «ножницы», называемые протеазами. когда клетки вторгаются, отрубать кусочки вирусных белков, образующихся во время заражения. Эти биты, содержащие внутренние белки, подвергшиеся воздействию процесса измельчения - подобно тому, как обнажается сердцевина яблока, когда плод сегментируется, - затем транспортируются к клеточной мембране и проталкиваются через специальные дверные проемы.

Там, они торчат за пределами камеры, ведя себя почти как автостопщик, размахивая помощью проходящих Т-клеток. Как только Т-клетки замечают, что эти вирусные флаги проникают через инфицированные клетки, они начинают атаку и пытаются вывести эти клетки из организма. И этот Т-клеточный ответ не является незначительным - Саид говорит, что есть связь между силой этого ответа и тем, разовьются ли у людей, инфицированных коронавирусом, серьезное заболевание.

"Примечательно, что такая сильная иммунная сигнатура вируса исходит из областей [генетической последовательности вируса], которые мы не заметили, "говорит Вайнгартен-Габби, ведущий автор статьи и научный сотрудник лаборатории Сабети. «Это яркое напоминание о том, что исследования, движимые любопытством, лежат в основе открытий, которые могут изменить развитие вакцин и методов лечения».

«Наше открытие ... может помочь в разработке новых вакцин, которые будут более точно имитировать реакцию нашей иммунной системы на вирус, "Сабети говорит.

Т-клетки не только уничтожают инфицированные клетки, но и запоминают флаги вируса, чтобы начать атаку. сильнее и быстрее, в следующий раз появится тот же или другой вариант вируса. Это важное преимущество, потому что Саид и его сотрудники говорят, что коронавирус, похоже, задерживает способность клетки вызывать иммунную помощь.

"Этот вирус хочет, чтобы иммунная система оставалась незамеченной как можно дольше, - говорит Саид. - Как только это замечает иммунная система, это будет устранено, и он этого не хочет ".

Основываясь на своих выводах, Саид говорит:новый рецепт вакцины, включение некоторых недавно обнаруженных внутренних белков, составляющих вирус SARS-CoV-2, будет эффективно стимулировать иммунный ответ, способный бороться с широким спектром вновь появляющихся вариантов коронавируса. И учитывая скорость, с которой эти варианты продолжают появляться во всем мире, вакцина, которая может обеспечить защиту от всех из них, изменит правила игры.

• Исследование показывает, как конкретная кишечная бактерия влияет на иммунную систему младенца.
• Микробиом кишечника влияет на тяжесть инсульта и постинсультные функциональные нарушения