UC Davis forskare meddelar i Förfaranden från National Academy of Sciences denna vecka ett genombrott i förståelsen av vilka celler som ger optimalt skydd mot Salmonella-infektion-ett kritiskt steg för att utveckla ett mer effektivt och säkert vaccin mot en bakterie som årligen dödar uppskattningsvis en miljon människor världen över.
Professor Stephen McSorley, tillfällig chef för Center for Comparative Medicine, ledde en grupp forskare från University of Melbourne, Australien, University of Connecticut och UC Davis. De utvärderade skillnaden mellan cirkulerande och icke-cirkulerande minnes-T-celler för att ge immunitet mot Salmonella-infektion i mössmodeller.
"Vad alla har fokuserat på inom immunologi, inte bara när det gäller Salmonella, men alla infektionssjukdomar under de senaste 50 åren eller så, har varit antikropps- och T -cellsvar, "McSorley sa." Det som inte har insetts förrän nyligen är att det faktiskt finns två olika kategorier av T-celler-de som cirkulerar genom vävnader i kroppen och de som aldrig rör sig och är kända som vävnadsresident eller icke-cirkulerande minne celler."
Eftersom T-celler för icke-cirkulerande minne upptäcktes, McSorley sa att det har varit bråttom i olika sjukdomsmodeller för att förstå om de är viktiga eller inte-i cancer och infektionssjukdomar. Det verkar i vissa modeller de är mycket viktiga; i andra, de är mindre.
"Det är en ny cellpopulation vi inte har tittat på tidigare och de är mycket effektiva så vi måste lära oss mer om dem, "McSorley sa." De kan vara en del av svaret på att utveckla vacciner mot en mängd olika patogener. "
Teamet fokuserade på dessa icke-cirkulerande T-celler för att bättre förstå hur väl de skyddade mot återinfektion från Salmonella Typhi, en stam som orsakar livshotande enterisk feber vanligtvis i Afrika och delar av Asien. Andra stammar av Salmonella kan orsaka gastroenetrit eller invasiv icke-tyfoidal salmonellos (NTS), en framväxande sjukdom i Afrika söder om Sahara. Enterisk feber och NTS kan vara dödlig hos 20-25 procent av de infekterade individerna utan tillgång till medicinsk vård.
Forskarna överförde cirkulerande och icke-cirkulerande minnes-T-celler från möss som tidigare vaccinerats till naiva möss. Tack vare fluorescerande markörer, de kunde sedan spåra vilka av T -cellerna som erbjöd skydd mot Salmonella -infektion. De visade att vaccinmedierat skydd kräver en icke-cirkulerande population av leverminneceller som inte cirkulerar genom resten av kroppen. Det oväntade kravet på dessa leverminnes T -celler innebär att generering av dessa celler kommer att utgöra grunden för framtida vacciner mot tyfus och NTS.
Nuvarande Salmonellavacciner begränsade
NTS har verkligen uppstått i Afrika under de senaste 10 åren, McSorley sa, främst hos små barn, äldre och hivpositiva individer-i grunden människor med nedsatt immunförsvar. De får en stam som normalt skulle orsaka gastroenterit, men hos dessa individer, det orsakar systemisk infektion och kan döda dem.
"Dessa former av sjukdomar är verkligen påverkande för resursfattiga samhällen i Asien och Afrika där vaccinerna antingen är obefintliga eller fruktansvärda, "McSorley sa." De är sjukdomar i fattigdom. "
Även om det finns två vacciner för närvarande mot Salmonella, ingen av dem är praktisk för användning i dessa länder och de skyddar bara cirka 50 procent av de immuniserade.
"Målet med vårt laboratorium är att förstå mekanismerna för skyddande immunitet hos möss för att lära sig immunsystemets knep och sedan utveckla ett vaccin som kan replikera det för barn och människor som bor i dessa områden, "sa han." Vi fann att du absolut behöver dessa icke-cirkulerande T-celler för att skydda mot Salmonella. Det är en viktig milstolpe för om du ska göra ett vaccin, du måste veta vad du försöker framkalla med det vaccinet. Nu när vi vet att dessa former av T -celler finns och skyddar mot Salmonella, nästa mål är att försöka utveckla syntetiska sätt att få dem att göra ett vaccin. "
McSorley sa att de har några idéer om hur man gör det och det är där nästa fas av deras forskning går-att försöka ta vaccinkomponenter i en musmodell för att specifikt fokusera på dessa icke-cirkulerande celler och se om de kan framkalla dem .
"Om vi kan lära oss hur vi bättre kan framkalla dem och om vi kan tillämpa det på ett nytt salmonellavaccin, det borde vara mer effektivt för att ge immunitet än tidigare vacciner. "