• Некоторые  варианты SARS-CoV-2 могут избегать нейтрализующих антител у вакцинированных лиц, что вызывает опасения по поводу способности вакцин защищать от них.
  • Вакцины COVID-19 также вызывают Т-клеточный ответ, который способствует выздоровлению от болезни.
  • Недавнее исследование у лиц, иммунизированных вакцинами COVID-19 Moderna и Pfizer, показало, что Т-клеточный ответ, в отличие от ответа антител, не был существенно нарушен.
  • Эти результаты предполагают, что ответ интактных Т-клеток на варианты у вакцинированных лиц может помочь предотвратить тяжелую форму COVID-19.

Вирус SARS-CoV-2, как и другие вирусы, генетическим материалом которых является РНК, имеет тенденцию  постоянно мутировать. Следовательно, по мере развития пандемии COVID-19 возникли многочисленные варианты SARS-CoV-2.

Несколько вариантов SARS-CoV-2 показали повышенную проницаемость, при этом Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) обозначила их как «вызывающие озабоченность варианты ( “variants of concern (VOC).”)».

Эти варианты включают альфа (B.1.1.7), бета (B.1.351), дельта (B.1.617.2) и гамма (P.1), которые возникли в Великобритании, Южной Африке, Индии и Бразилии. , соответственно. Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) недавно понизили версию эпсилон (B.1.427 / 429), которая возникла в Соединенных Штатах, с VOC до интересующего варианта.

Предыдущая инфекция SARS-CoV-2 или иммунизация вакциной COVID-19 приводит к выработке нейтрализующих антител B-лимфоцитами или B-клетками. Они привязаны к спайк протеин вируса и подавляют его способность инфицировать клетки-хозяева.

VОС несут мутации в спайковом белке, который распознают нейтрализующие антитела, что потенциально снижает иммунитет вакцинированных людей к этим вариантам.

Например, вакцина AstraZeneca эффективна против альфа-варианта, но демонстрирует резкое снижение эффективности против бета-варианта. Кроме того, бета-вариант также показал пониженную чувствительность к нейтрализующим антителам в клинических испытаниях с участием той же вакцины.

То, как новые варианты могут избежать нейтрализующих антител, вызывает опасения по поводу способности вакцин защищать от существующих и будущих вариантов.

Однако есть еще одна составная часть иммунной системы, которая включает Т-лимфоциты или Т-клетки. Существует два основных подтипа Т-клеток: CD4 + Т-клетки и CD8 + Т-клетки.

CD4 + Т-клетки , также известные как Т-хелперы, выделяют белки, называемые цитокинами, которые помогают поддерживать иммунный ответ, активируя другие иммунные клетки.

С другой стороны, CD8 + Т-клетки или цитотоксические Т-клетки непосредственно убивают инфицированные вирусом клетки.

Ответы Т- лимфоцитов CD4 + и CD8 + имеют ссылки с меньшей тяжестью заболевания, что означает, что они могут сыграть жизненно важную роль в выздоровлении от COVID-19. Кроме того, известно, что вакцины COVID-19 вызывают реакцию этих Т-клеток.

Следовательно, вакцинированные люди и те, кто ранее заразился вирусом, будут иметь Т-клетки, которые распознают исходный вариант SARS-CoV-2, выделенный в Ухане. Однако ученые не знали, будут ли эти Т-клетки также реагировать на летучие органические соединения SARS-CoV-2.

Другими словами, хотя некоторые VОС могут ускользать от нейтрализующих антител, вырабатываемых В-клетками после вакцинации, их влияние на Т-клеточный ответ не известно.

В недавнем исследовании изучалось влияние VОС на Т-клеточный ответ у лиц, иммунизированных вакцинами Moderna или Pfizer / BioNTech COVID-19, или которые ранее заразились инфекцией SARS-CoV-2.

Исследование показало, что реакция CD4 + и CD8 + Т-клеток, полученных от вакцинированных лиц, на большинство VОС была аналогична исходному варианту, выделенному в Ухани.

Хотя величина ответа Т-клеток на некоторые VОС была ниже, чем у исходного варианта, снижение было незначительным.

Результаты исследования показывают, что активация Т-лимфоцитов после вакцинации может обеспечивать защиту от летучих органических соединений, несмотря на их способность избегать нейтрализации антителами.

Исследование опубликовано в журнале Cell Reports Medicine .

Измерение ответа Т-клеток на варианты SARS-CoV-2

Чтобы оценить реакцию CD4 + и CD8 + Т-клеток на VОС, исследователи сначала взяли образцы крови от трех групп доноров.

В эти группы входили люди, которые ранее не подвергались воздействию SARS-CoV-2, выздоравливающие или уже выздоровевшие от инфекции SARS-CoV-2, а также люди, вакцинированные вакцинами Moderna или Pfizer / BioNTech.

Доноры в выздоравливающей группе включали тех, кто подвергся воздействию исходного варианта SARS-CoV-2 до того, как летучие органические соединения стали преобладать в США.

Исследователи использовали образцы крови для выделения мононуклеарныx клеток периферической крови ( peripheral blood mononuclear cells (PBMCs)), субпопуляция клеток крови, которая включает Т-лимфоциты.

В отличие от активации В-клеток, которая происходит при распознавании белков на поверхности вируса или другого патогена, Т-клетки распознают вирусные белки, переваренные и расщепленные на пептиды.

Поэтому исследователи использовали пептиды, синтезированные из генетического материала исходного SARS-CoV-2 и летучих органических соединений. Эти пептиды представляли все белки, продуцируемые этими вариантами.

PBMC, полученные от конкретной группы доноров, инкубировали с пептидами из конкретного варианта SARS-CoV-2 в течение 20–24 часов. Воздействие вирусных пептидов приводит к активации Т-клеток, что включает изменение экспрессии белков на поверхности Т-клеток.

После инкубационного периода исследователи количественно определили количество CD4 + и CD8 + Т-клеток, активированных в ответ на пептиды, с помощью проточной цитометрии. Проточная цитометрия - это метод идентификации и количественной оценки различных подгрупп клеток на основе экспрессии уникальных белков - в данном случае Т-клетки активируются в ответ на пептиды SARS-CoV-2.

Исследователи измерили процент CD4 + и CD8 + Т-клеток у вакцинированных лиц, которые активировались в ответ на пептиды конкретного варианта SARS-CoV-2.

Они обнаружили, что величина CD4 + и CD8 + Т-клеточных ответов у вакцинированных лиц на пептиды из альфа- и гамма-вариантов была аналогична пептидам предковых вариантов.

Однако они заметили снижение на 14% и 22% величины ответа CD4 + и CD8 + Т-клеток, соответственно, на бета-вариантные пептиды. Точно так же ответ CD8 + Т-клеток на пептиды из варианта эпсилон был ниже (10%), чем у предковых вариантов.

Эти результаты показывают, что ответ Т-клеток на VОС у вакцинированных лиц в значительной степени не изменился.

Т-клеточный ответ на пептиды шипованного белка

Исследователи сравнили реакцию Т-клеток на пептиды спайк-белка из различных вариантов SARS-CoV-2 с помощью проточной цитометрии. Они также измерили ответ Т-клеток, обнаружив секрецию цитокинов IFNγ и IL-5 после воздействия пептида.

Команда обнаружила, что Т-клетки вакцинированных людей вырабатывают аналогичные ответы на пептиды белка-шипа из VОС и исходного варианта .

Однако Т-клетки выздоравливающих доноров показали более низкий ответ на варианты альфа, бета и эпсилон, чем исходный вариант в анализе цитокинов.

Биоинформатический анализ

Затем исследователи хотели понять, почему мутации в VОС не оказали существенного влияния на реакцию Т-клеток.

Т-клетки распознают определенные участки пептидов SARS-CoV-2, называемые «эпитопами», что приводит к активации Т-клеток.

Поэтому ученые исследовали, влияют ли мутации в VОС на эпитопы Т-клеток. Они изучили это, приняв подход биоинформатики, используя алгоритм для прогнозирования, основанный на экспериментальных данных из предыдущего исследования.

Анализ предсказал, что более 90% эпитопов CD4 + и CD8 + Т-клеток, охарактеризованных в исходном варианте, вероятно, останутся неизменными или законсервированными в VОС.

Точно так же анализ показал, что мутации в VОС вряд ли нарушат способность этих клеток распознавать эпитопы и вызывать иммунный ответ.

Таким образом, биоинформатический анализ показал, что мутации, присутствующие в VОС, оказывают незначительное влияние на ответ Т-клеток. Эти результаты подтверждают и дополняют данные, полученные в ходе описанных выше экспериментов.

Эти результаты подчеркивают важность учета ответа Т-клеток при разработке вакцин. Соавтор исследования, доктор Шейн Кротти, отметил: «Эпитопы Т-клеток среди вариантов SARS-CoV-2 хорошо законсервированы, поэтому включение мишеней Т-клеток в будущие вакцины против COVID может быть умным способом убедиться, что будущие варианты не смогут избежать вакцина."

Выводы

Отсутствие серьезного нарушения ответа Т-клеток на VОС у лиц, подвергшихся воздействию предкового варианта в результате вакцинации или предшествующей инфекции, свидетельствует о перекрестной реактивности Т-клеток по отношению к этим вариантам.

Cоавтор исследования, доктор Альба Грифони, доктор философии, отметила: «Наше исследование предполагает, что на уровне популяции большинство Т-клеточных ответов законсервированы и способны распознавать варианты. . »

«Хотя Т-клетки не способны предотвращать инфекции, они могут ограничивать распространение инфекции и, следовательно, ограничивать тяжесть заболевания, вызванного вариантами, которые частично избегают ответов антител, вызванных естественной инфекцией или вакцинацией».

Однако доктор Грифони предупредила, что их выводы не являются исчерпывающими. Она сказала: «Наше исследование не рассматривало различия между всеми вакцинами, доступными в настоящее время. Мы сосредоточились на вакцинации на основе мРНК; однако недавнее исследование лаборатории Barouch показало тот же вывод для аденовирусной векторной вакцины Ad26.COV2.S. Мы не исследовали, смогут ли ответы, вызванные инфекцией вариантной последовательностью, перекрестно распознавать предковую эталонную последовательность, присутствующую в одобренных в настоящее время вакцинах ».

«В нашем исследовании остается насущным вопрос о том, как Т-клетки ведут себя с новыми грядущими вариантами, особенно с дельта-», -  доктор Грифоли.