Как да разработим “всевариантна” ваксина срещу COVID

В скорошно проучване, публикувано в Природна имунология, изследователите обобщиха своите наблюдения върху хуморалните имунни отговори, предизвикани при хора, заразени с коронавирус 2 (SARS-CoV-2) с тежък остър респираторен синдром. Освен това те обсъдиха всички видове индуцирани от SARS-CoV-2 инфекция и неутрализиращи антитела (nAbs). Те също така споделиха своите гледни точки относно дизайна на ваксини от следващо поколение, които биха предизвикали широко защитни nAbs срещу множество опасни варианти на SARS-CoV-2 (ЛОС).

Статия за преглед: Хуморален отговор и антитела срещу SARS-CoV-2 инфекция. Кредит за изображение: NIAID

Заден план

Хуморалният или медиираният от антитяло имунен отговор е решаващ компонент на адаптивния имунитет срещу вирусна инфекция, включително коронавирусна болест 2019 (COVID-19). Протича в две фази, както следва:

i) екстрафоликуларната (EF) фаза и

ii) фаза на зародишния център (GC).

В предишната EF фаза В клетките, срещащи вирус, бързо се диференцират в плазмени клетки, които произвеждат nAbs за неутрализиране на SARS-CoV-2. Тези краткотрайни EF плазмени клетки имат предимно IgM изотип, но могат да бъдат IgA- или IgG-превключени. Последната GC фаза започва седмици, но обикновено продължава месеци. Той произвежда антиген-специфични (тук SARS-CoV-2) В клетки, които се подлагат на селекция на базата на афинитет и соматични хипермутации, за да образуват плазмени клетки, които остават локализирани в костния мозък и имат висок афинитет. Трябва да се отбележи, че както EF, така и GC отговорите на антитялото генерират В клетки на паметта, които съществуват дълго след изчистването на първичната инфекция.

Видове антитела и отговори на антитела при инфекция със SARS-CoV-2

Инфекцията SARS-CoV-2 стимулира производството на имуноглобулин (Ig)M, IgG и IgA антитела. Те са на откриваеми нива в серума на пациента в рамките на една седмица след появата на симптомите (PSO), включително тези, които се свързват с SARS-CoV-2 шипа (S) и нуклеокапсида (N) протеина. Трябва да се отбележи, че тези антитела имат EF произход. Титрите на nAb срещу SARS-CoV-2 достигат пик след три до четири седмици PSO и след това се разпадат, с изключение на IgG, който може да бъде стабилен в продължение на месеци в сравнение с IgM и IgA антителата.

Мукозното антитяло, секреторен IgA, се генерира в респираторния тракт и играе ключова роля в предотвратяването на предаването на SARS-CoV-2 през дихателните пътища. Той се задържа в назалните течности в продължение на месеци PSO и допринася за развитието на резистентност към повторна инфекция.

Хомологията на ниво геном между други човешки коронавируси (hCoV) и SARS-CoV-2 е ниска, но имунологично значима. Кръстосано реактивните В-клетки на паметта, произведени по време на предишни инфекции с CoV, могат да инициират бърз отговор на EF антитяло, особено IgG и IgA, след първична инфекция със SARS-CoV-2. Циркулиращите кръстосано реактивни Т-клетки при хора, които преди това не са били изложени на SARS-CoV-2, също оформят клиничния резултат от COVID-19.

Инфекцията SARS-CoV-2 увеличава циркулиращите автоантитела, насочени към автоантигени, включително цитокини, и хемокини, като интерферони. Освен това инфекциите със SARS-CoV-2 водят до няколко автоимунни заболявания, предизвикани от антитела (напр. синдром на Guillain-Barre).

Отговорът на EF поражда nAbs, които сами по себе си не са в състояние да контролират инфекцията SARS-CoV-2. Следователно, за да се предотврати повторна инфекция, гостоприемникът зависи от персистиращи nAbs с повишено съзряване на афинитета, В клетки на паметта и дълготрайни плазмени клетки, които всички изискват енергичен първичен GC отговор. За съжаление е трудно да се оцени реакцията на GC директно при хора, освен по време на аутопсия на починалия. В някои случаи тежката форма на COVID-19, причинена от тежка лимфопения, най-вероятно отменя GC отговорите. Също така, постоянният GC отговор е най-добрият корелат за добра стратегия за профилактична ваксина.

Бъдеща перспектива за ваксините срещу COVID-19

Повечето настоящи ваксини срещу SARS-CoV-2 са насочени към прототипа на щама SARS-CoV-2. Въпреки това, на фона на появата на ЛОС, избягващи имунитета, като Omicron, светът се нуждае от широко неутрализиращи ваксини срещу COVID-19. Модалността на хетероложната ваксина може да помогне за подобряване на неутрализиращата ефикасност и обхвата на бустера срещу COVID-19. Бъдещите проучвания обаче трябва също да се съсредоточат върху характеристиките на В-клетките, активирани от усилването, епитопните специфики и механизма на действие на подсилените антитела.

Подобно на начина, по който противогрипните ваксини се актуализират ежегодно, ваксините срещу COVID-19 от следващо поколение биха могли да са насочени към S гликопротеина на възникващите ЛОС. Въпреки това, трябва да се отбележи, че антителата с най-висока неутрализираща активност също са склонни да имат ограничен обхват спрямо спектъра от варианти. Проблемът при проектирането на универсална ваксина срещу COVID-19 е да се постигне баланс между ефикасността и обхвата на nAbs, предизвикани от ваксинацията. И накрая, изследователите могат да обмислят подход, при който комбинират множество антигени от различни ЛОС в една ваксина. Например, ваксините с наночастици могат да използват различни и мозаечни RBD от различни щамове на hCoV.

COVID-19 се превърна в най-задълбочено проученото вирусно заболяване в човешката история. Безпрецедентните глобални усилия да се разбере как гостоприемникът създава имунен отговор на SARS-CoV-2 може да помогне за идентифицирането на имунологичните корелати на защитата, предизвикана от инфекция и ваксина. Освен това това ще улесни разработването на лечения за тежък COVID-19.

.

Leave a Comment