Новое исследование, опубликованное 27 января 2021 года в журнале Cell Report Medicine, представляет собой наиболее подробный анализ того, какие белки SARS-CoV-2 стимулируют самые сильные реакции со стороны «помощников» иммунной системы CD4 + Т-клеток и «киллеров» CD8 + T. клетки.
«Теперь мы вооружены знаниями о том, какие части вируса распознаются иммунной системой», – говорит профессор LJI Алессандро Сетте, д-р. Биол. Наука., который совместно руководил новым исследованием с инструктором LJI Альбой Грифони, Ph.D.
Сетте и Грифони возглавляли исследования иммунного ответа на вирус с начала пандемии. Их предыдущие исследования, проведенные совместно с членами Целевой группы LJI по коронавирусу, показывают, что люди могут иметь широкий спектр ответов на вирус – некоторые люди имеют сильный иммунный ответ и хорошо себя чувствуют. У других есть несвязанные иммунные реакции, и они с большей вероятностью попадут в больницу.
Поскольку вакцины COVID-19 достигают все большего числа людей, ученые LJI следят за тем, как разные люди вырабатывают иммунитет к SARS-CoV-2. Они также изучают, как Т-клетки могут бороться с различными вариантами SARS-CoV-2.
В этой работе используется опыт лаборатории в прогнозировании и изучении реакции Т-клеток на вирусы, такие как лихорадка денге и Зика.
«Это еще более важно в случае COVID-19, потому что это глобальная пандемия, поэтому нам необходимо учитывать иммунные ответы у разных групп населения», – говорит Грифони.
Иммунная система очень гибкая. Повторно скремблируя генетический материал, он может заставить Т-клетки реагировать на огромный спектр мишеней или эпитопов патогена.
Некоторые Т-клеточные ответы будут сильнее против одних эпитопов, чем против других. Исследователи называют мишени, вызывающие сильный ответ иммунных клеток, "иммунодоминантными"."
Для нового исследования исследователи изучили Т-клетки 100 человек, вылечившихся от инфекции SARS-CoV-2. Затем они внимательно изучили генетическую последовательность вируса, чтобы отделить потенциальные эпитопы от эпитопов, которые эти Т-клетки действительно распознают.
Их анализ показал, что не все части вируса вызывают у всех одинаковый сильный иммунный ответ. Фактически, Т-клетки могут распознавать десятки эпитопов SARS-CoV-2, и эти иммунодоминантные сайты также меняются от человека к человеку. В среднем каждый участник исследования обладал способностью распознавать около 17 эпитопов Т-лимфоцитов CD8 + и 19 эпитопов Т-лимфоцитов CD4 +.
Этот широкий ответ иммунной системы служит нескольким целям.
Новое исследование показывает, что, хотя иммунная система часто вырабатывает сильный ответ против определенного участка «шипового» белка вируса, называемого рецепторсвязывающим доменом, эта область на самом деле не так хороша для индукции сильного ответа от CD4 + хелперных Т-клеток.
Однако без сильного ответа Т-лимфоцитов CD4 + люди могут медленно вырабатывать нейтрализующий иммунный ответ, который быстро уничтожает вирус. К счастью, широкий иммунный ответ пригодится, и у большинства людей есть иммунные клетки, которые могут распознавать сайты, отличные от домена связывания рецептора.
Среди множества обнаруженных ими эпитопов исследователи определили несколько дополнительных эпитопов на шиповом белке SARS-CoV-2. Грифони говорит, что это хорошие новости. Нацеливаясь на многие уязвимые участки белка шипа, иммунная система все равно сможет бороться с инфекцией, даже если некоторые участки вируса изменятся из-за мутаций.
«Иммунный ответ достаточно широк, чтобы это компенсировать», – говорит Грифони.
После объявления о быстро распространяющемся варианте SARS-CoV-2 в Великобритании (названном SARS-CoV-2 VUI 202012/01) исследователи сравнили мутировавшие сайты этого вируса с найденными ими эпитопами. Сетт отмечает, что мутации, описанные в британском варианте для белка шипа, затрагивают только 8% эпитопов, распознаваемых CD4 + Т-клетками в этом исследовании, в то время как 92% ответов являются консервативными.
Сетте подчеркнул, что новое исследование является результатом месяцев многочасового международного сотрудничества между лабораториями LJI; Калифорнийский университет в Сан-Диего; и научный сотрудник Австралийского Университета Мердока. «Это был колоссальный объем работы, и мы смогли сделать ее очень быстро благодаря нашему сотрудничеству», – говорит он.
Исследование «Комплексный анализ иммунодоминантности Т-клеток и иммунопространственности эпитопов SARS-CoV-2 в случаях COVID-19» было поддержано Национальным институтом аллергии и инфекционных заболеваний Национального института здравоохранения (AI42742, 75N9301900065 и 75N93019C00001), Национальные институты здравоохранения (U01 CA260541-01, AI135078 и AI036214); UCSD T32s (AI007036 и AI007384), Фонд Джонатана и Мэри Ту и Генуэзский университет, Италия.
Среди дополнительных авторов исследования – первый автор Элисон Тарк, Джон Сидни, Коннер Кидд, Дженнифер М. Дэн, Сидней I. Рамирес, Эстер Давен Ю, Хосе Матеус, Рикардо да Силва Антунес, Эрин Мур, Пол Рубиро, Нильс Метот, Элизабет Филлипс, Саймон Маллал, Эйприл Фрейзер, Стивен А. Роулингс, Джейсон А. Гринбаум, Бьорн Петерс, Дэйви М. Смит, Шейн Кротти и Даниэла Вейскопф.