Badanie wiąże łagodniejsze objawy COVID-19 z wcześniejszymi atakami z innymi koronawirusami

Badanie wiąże łagodniejsze objawy COVID-19 z wcześniejszymi atakami z innymi koronawirusami

Badanie przeprowadzone przez badaczy ze Stanford University School of Medicine wskazuje, że osoby z COVID-19 mogą odczuwać łagodniejsze objawy, jeśli niektóre komórki ich układu odpornościowego „pamiętają” wcześniejsze spotkania z sezonowymi koronawirusami – tymi, które powodują około jednej czwartej przeziębień u dzieci . Te komórki odpornościowe są lepiej przygotowane do szybkiej mobilizacji przeciwko SARS-CoV-2, koronawirusowi odpowiedzialnemu za COVID-19, jeśli już spotkały jego łagodniejszych kuzynów, podsumowali naukowcy. Odkrycia mogą pomóc wyjaśnić, dlaczego niektórzy ludzie, zwłaszcza dzieci, wydają się znacznie bardziej niż inni odporni na zakażenie SARS-CoV-2, koronawirusem wywołującym COVID-19. Mogą również umożliwić przewidzenie, u których osób prawdopodobnie rozwiną się najpoważniejsze objawy COVID-19. Wspomniane komórki odpornościowe, zwane zabójczymi komórkami T, wędrują przez krew i limfę, parkują w tkankach i przeprowadzają operacje zatrzymania i przeszukania na rezydujących komórkach. Badanie, opublikowane w Internecie 1 lipca w Science Immunology, wykazało, że zabójcze limfocyty T pobrane od najbardziej chorych pacjentów z COVID-19 wykazują mniej oznak wcześniejszych ataków z koronawirusami powodującymi przeziębienie. Dyskusje na temat odporności na COVID-19 często koncentrują się na przeciwciałach – białkach, które mogą przyczepić się do wirusa, zanim będzie on w stanie zainfekować wrażliwą komórkę. Ale przeciwciała można łatwo oszukać, powiedział dr Mark Davis, profesor mikrobiologii i immunologii; dyrektor Stanford Institute for Immunity, Transplantation and Infection; oraz badacz z Instytutu Medycznego Howarda Hughesa. Davis jest starszym autorem badania. „Patogeny ewoluują szybko i »uczą się« ukrywać swoje krytyczne cechy przed naszymi przeciwciałami” – powiedział Davis, który jest również profesorem rodziny Burt and Marion Avery. Ale limfocyty T rozpoznają patogeny w inny sposób i trudno je oszukać. Wszystkie nasze komórki wysyłają raporty w czasie rzeczywistym na temat swojego wewnętrznego stanu rzeczy, rutynowo rozcinając niektóre próbki każdego białka, które ostatnio zrobiły, na maleńkie kawałki zwane peptydami i wyświetlając te peptydy na swoich powierzchniach w celu zbadania przez komórki T. Kiedy receptor zabójczego limfocytu T zauważy peptyd na powierzchni komórki, który tam nie należy – na przykład pochodzi z białka produkowanego przez inwazyjny mikroorganizm – limfocyt T wypowiada wojnę. Rozmnaża się wściekle, a jego liczne potomstwo – którego receptory celują w tę samą sekwencję peptydową – odpalają, by zniszczyć każdą komórkę niosącą te charakterystyczne peptydowe oznaki inwazji tej komórki przez patogenny drobnoustrój. Niektóre z niezliczonych komórek potomnych limfocytów T oryginalnego zabójcy wchodzą w bardziej spokojny stan, pozostając ponad polem walki. Te „limfocyty T pamięci” wykazują zwiększoną wrażliwość i wyjątkową długowieczność. Utrzymują się we krwi i limfie często przez dziesięciolecia, gotowe do działania, gdyby kiedykolwiek skrzyżowały się z peptydem, który wygenerował falę ekspansji komórek T, która je zrodziła. Ta gotowość może zaoszczędzić cenny czas w tłumieniu wcześniej napotkanego wirusa lub bliskiego kuzyna. W miarę postępu pandemii Davis zastanawiał się: „Wiele osób bardzo choruje lub umiera z powodu COVID-19, podczas gdy inni chodzą po okolicy, nie wiedząc, że go mają. Dlaczego?” Aby się tego dowiedzieć, pierwszy autor badania, doktor habilitowany Vamsee Mallajosyula, najpierw potwierdził, że niektóre części sekwencji SARS-CoV-2 są skutecznie identyczne z analogicznymi częściami jednego lub więcej z czterech szeroko rozpowszechnionych szczepów koronawirusa powodujących przeziębienie. Następnie zebrał panel 24 różnych sekwencji peptydowych, które były albo unikalne dla białek wytwarzanych przez SARS-CoV-2, albo znajdowały się również w podobnych białkach wytwarzanych przez jeden lub więcej (lub nawet wszystkie) szczepy sezonowe. Naukowcy przeanalizowali próbki krwi pobrane od zdrowych dawców przed wybuchem pandemii COVID-19, co oznacza, że ​​nigdy nie zetknęli się z SARS-CoV-2 – chociaż wielu prawdopodobnie było narażonych na szczepy koronawirusa wywołujące przeziębienie. Naukowcy określili liczbę limfocytów T ukierunkowanych na każdy peptyd reprezentowany w panelu. Odkryli, że nienaświetlone limfocyty T zabójców celujące w peptydy SARS-CoV-2, które były dzielone z innymi koronawirusami, były bardziej narażone na proliferację niż limfocyty T zabójców celujące w peptydy znajdujące się tylko w SARS-CoV-2. Limfocyty T celujące w te wspólne sekwencje peptydowe prawdopodobnie wcześniej napotkały ten lub inny łagodniejszy szczep koronawirusa – i rozmnożyły się w odpowiedzi, powiedział Davis. Wiele z tych zabójczych limfocytów T było w trybie „pamięci”, dodał. „Komórki pamięci są zdecydowanie najbardziej aktywne w obronie przed chorobami zakaźnymi” – powiedział Davis. „Są tym, co chcesz mieć, aby zwalczyć nawracający patogen. Są tym, co mają generować szczepionki”. Zabójcze limfocyty T, których receptory celują w sekwencje peptydowe unikalne dla SARS-CoV-2, muszą namnażać się przez kilka dni, aby nabrać tempa po ekspozycji na wirusa, powiedział Davis. „Ten stracony czas może oznaczać różnicę między nawet niezauważeniem choroby a śmiercią z jej powodu” – powiedział. Aby przetestować tę hipotezę, Davis i jego koledzy zwrócili się do próbek krwi od pacjentów z COVID-19. Odkryli, że z pewnością pacjenci z COVID-19 z łagodniejszymi objawami mieli zwykle wiele komórek pamięci typu killer-T skierowanych na peptydy SARS-CoV-2 wspólne z innymi szczepami koronawirusa. Zwiększona liczba limfocytów T zabójców u pacjentów chorych była głównie wśród tych limfocytów T typowo skierowanych do peptydów unikalnych dla SARS-CoV-2, a zatem prawdopodobnie rozpoczęła się od zera w swojej odpowiedzi na wirusa. „Być może pacjenci z ciężkim COVID-19 nie zostali zakażeni, przynajmniej nie niedawno, łagodniejszymi szczepami koronawirusa, więc nie zachowali skutecznych komórek T zabójców pamięci” – powiedział Davis. Davis zauważył, że sezonowe szczepy koronawirusa wywołujące przeziębienie szerzą się wśród dzieci, u których rzadko rozwija się ciężki COVID-19, mimo że są tak samo podatne na zarażenie jak dorośli. „Pociąganie nosem i kichanie są charakterystyczne dla przedszkola” – powiedział – „a przeziębienie spowodowane koronawirusem jest dużą przyczyną. Aż 80% dzieci w Stanach Zjednoczonych jest narażonych w ciągu pierwszych kilku lat życia. ” Davis i Mallajosyula złożyli za pośrednictwem Stanford Office of Technology Licensing wnioski patentowe na technologię wykorzystaną w tym badaniu. Davis jest członkiem Stanford Bio-X, Stanford Cardiovascular Institute, Stanford Maternal and Child Health Research Institute, Stanford Cancer Institute oraz Stanford Wu Tsai Neurosciences Institute. Inni współautorzy badania Stanforda to były student studiów licencjackich Conner Ganjavi; doktor habilitowany dr Saborni Chakraborty; byli specjaliści zajmujący się badaniami nauk przyrodniczych Alana McSween i Allison Nau; doktorantka Ana Jimena Pavlovitch-Bedzyk; specjalista ds. badań przyrodniczych Julie Wilhelmy; dr Monali Manohar, dyrektor laboratorium i naukowiec w Centrum Badań nad Astmą i Alergią Seana N. Parkera; oraz dr Kari Nadeau, profesor pediatrii i dyrektor Sean N. Parker Center. Praca została sfinansowana przez Narodowe Instytuty Zdrowia (dotacje AI057229 i U01 AI140498); Stanford Institute for Odporność, Transplantation and Infection; Instytut Medyczny Howarda Hughesa; Fundacja Billa i Melindy Gatesów; Sean N. Parker Center i Sunshine Foundation. Prace te wspierał również Departament Mikrobiologii i Immunologii Stanforda.

science