Nova študija bi lahko privedla do učinkovitejših in močnejših cepiv proti COVID-19

Nova študija o tem, kako človeške celice aktivirajo imunski sistem kot odziv na okužbo s SARS-CoV-2, bi lahko odprla vrata še učinkovitejšim in močnejšim cepivom proti koronavirusu in njegovim hitro nastajajočim različicam, ki ohranjajo svetovno pandemijo.

Raziskovalci iz Nacionalnega laboratorija za nastanek nalezljivih bolezni (NEIDL) na Univerzi v Bostonu in Broad Institute of MIT in Harvard pravijo, da je to prvi pravi pogled na to, katere vrste "rdečih zastav" človeško telo uporablja za pomoč T-celic-morilci, poslani imunski sistem uniči okužene celice.

Do zdaj, Cepiva proti COVID -u so bila osredotočena na aktiviranje drugačne vrste imunskih celic, B celice, ki so odgovorni za nastanek protiteles. Razvoj cepiv za aktiviranje drugega dela imunskega sistema-celic T-bi lahko močno povečal imuniteto proti koronavirusu, in kar je pomembno, njegove variante.

V svojih ugotovitvah so objavljeno leta Celica , raziskovalci pravijo, da trenutnim cepivom morda primanjkuje nekaterih pomembnih kosov virusnega materiala, ki bi lahko sprožil celosten imunski odziv v človeškem telesu. Na podlagi novih informacij, "podjetja bi morala ponovno oceniti svoje načrte cepiv, "pravi Mohsan Saeed, virologinja NEIDL in avtorica prispevka.

Saeed, docentka za biokemijo Medicinske fakultete Univerze v Ljubljani, izvedel poskuse na človeških celicah, okuženih s koronavirusom. Izoliral je in identificiral tiste manjkajoče koščke proteinov SARS-CoV-2 v enem od laboratorijev biološke varnosti NEIDL 3 (BSL-3).

To je bil velik podvig, ker je številne raziskovalne tehnike težko prilagoditi visokim stopnjam zadrževanja [kot je BSL-3]. Celotna raziskava o koronavirusu, ki smo jo ustvarili na NEIDL, in podporo celotne ekipe NEIDL, nam je na tej poti pomagal. "

Mohsan Saeed, Študijski avtor in vrolog, Nacionalni laboratoriji za nalezljive bolezni v nastajanju

Saeed se je vključil, ko so ga kontaktirali strokovnjaki za genetsko zaporedje na Inštitutu Broad, računska genetika Pardis Sabeti in Shira Weingarten-Gabbay. Upali so, da bodo odkrili fragmente SARS-CoV-2, ki aktivirajo T celice imunskega sistema.

"Pojav virusnih variant, aktivno raziskovalno področje v mojem laboratoriju, je velika skrb za razvoj cepiva, "pravi Sabeti, vodja programa za infekcijske bolezni in mikrobiome Broad Institute. Je tudi profesorica sistemske biologije na univerzi Harvard, organska in evolucijska biologija, imunologija in nalezljive bolezni, pa tudi raziskovalec medicinskega inštituta Howard Hughes.

"Takoj smo začeli polno ukrepati, ker je moj laboratorij [že] ustvaril človeške celične linije, ki bi jih bilo mogoče zlahka okužiti s SARS-CoV-2, "Saeed pravi. Prizadevanja skupine sta vodila dva člana laboratorija Saeed:Da-Yuan Chen, podoktorski sodelavec, in Hasahn Conway, laboratorijski tehnik.

Od začetka pandemije COVID v začetku leta 2020, znanstveniki po vsem svetu so vedeli za identiteto 29 beljakovin, ki jih v okuženih celicah proizvaja virus SARS-CoV-2-virusnih fragmentov, ki zdaj sestavljajo beljakovine v nekaterih cepivih proti koronavirusu, kot je Moderna, Pfizer-BioNTech, in cepiva Johnson &Johnson.

Kasneje, znanstveniki so odkrili še 23 beljakovin, skritih v genetski sekvenci virusa; vendar funkcija teh dodatnih beljakovin je bila do sedaj skrivnost. Nove ugotovitve Saeeda in njegovih sodelavcev nepričakovano in kritično razkrivajo, da 25 odstotkov fragmentov virusnih beljakovin, ki človeški imunski sistem sproži napad na virus, izvira iz teh skritih virusnih beljakovin.

Kako točno imunski sistem zazna te drobce? Človeške celice vsebujejo molekularne "škarje", imenovane proteaze, ki ko so celice napadnjene, odrezati koščke virusnih beljakovin, ki nastanejo med okužbo. Ti koščki, ki vsebujejo notranje beljakovine, izpostavljene postopku sekljanja-na primer način, na katerega je jabolčno jedro izpostavljeno, ko je sadje razčlenjeno-nato prepeljani do celične membrane in potisnjeni skozi posebna vrata.

Tam, držijo se zunaj celice in delujejo skoraj kot avtostoper, mahanje navzdol s pomočjo prehoda T celic. Ko celice T opazijo, da te virusne zastavice štrlijo skozi okužene celice, sprožijo napad in poskušajo odstraniti te celice iz telesa. In ta odziv T celic ni zanemarljiv-Saeed pravi, da obstajajo povezave med močjo tega odziva in tem, ali ljudje, okuženi s koronavirusom, razvijejo resno bolezen ali ne.

"Zanimivo je, da tako močan imunski podpis virusa prihaja iz regij [genetskega zaporedja virusa], na katere smo bili slepi, "pravi Weingarten-Gabby, vodilni avtor in podoktorski sodelavec v laboratoriju Sabeti. "To je presenetljiv opomnik, da so radovedne raziskave osnova odkritij, ki lahko spremenijo razvoj cepiv in terapij."

"Naše odkritje ... lahko pomaga pri razvoju novih cepiv, ki bodo natančneje posnemala odziv našega imunskega sistema na virus, «Pravi Sabeti.

T celice ne le uničujejo okužene celice, ampak si tudi zapomnijo zastavice virusa, da lahko sprožijo napad, močnejši in hitrejši, naslednjič, ko se pojavi ista ali drugačna različica virusa. To je ključna prednost, ker Saeed in njegovi sodelavci trdijo, da koronavirus zavira sposobnost celice, da pokliče imunsko pomoč.

"Ta virus hoče imunski sistem čim dlje odkriti, "Pravi Saeed." Ko imunski sistem to opazi, odpravljena bo, in tega noče. "

Na podlagi njihovih ugotovitev, Saeed pravi, nov recept za cepivo, vključevanje nekaterih na novo odkritih notranjih beljakovin, ki sestavljajo virus SARS-CoV-2, bi bil učinkovit pri spodbujanju imunskega odziva, ki bi se lahko spopadel s široko paleto novo nastalih različic koronavirusa. Glede na hitrost, s katero se te različice še naprej pojavljajo po vsem svetu, cepivo, ki bi lahko zaščitilo vse od njih, bi spremenilo igro.

• Študija kaže, kako določena črevesna bakterija vpliva na imunski sistem dojenčka
• Črevesni mikrobiom vpliva na resnost kapi in funkcionalne okvare po kapi