Багаторазові мРНК-вакцини посилюють імунну відповідь проти COVID-19

У недавньому дослідженні, опублікованому в журналі Nature Immunology, дослідники досліджували, як повторні вакцинації мРНК покращують імунітет проти COVID-19 у людей, які раніше не хворіли на SARS-CoV-2, і раніше інфікованих. Зосереджуючись на останній когорті, дослідження оцінювало різноманітність і узгодженість у тандемі з множинним аналізом послідовності імунних клітин, виділених з мононуклеарних клітин периферичної крові пацієнта. Результати дослідження показують, що послідовна вакцинація сприяє гетерогенному розширенню клонів імунних клітин, причому третя вакцинація мРНК призводить до майже вдвічі більшої кількості клонів, ніж перша доза вакцинації. Паралельно популяції CD8 + T-клітин значно збільшуються, тим самим краще готуючи імунну систему людини до боротьби з кількома штамами COVID-19. Дивно, але наявність і тяжкість інфекції COVID-19 були безпосередньо пов’язані з поствакцинальним імунітетом.

Чи запобігає інфекція зараженню?

По-перше, застереження – за жодних обставин автори публікації чи автор цієї статті не рекомендують дозволити собі заразитися коронавірусом (SARS-CoV-2) задля покращення  свого майбутнього імунітету проти пандемії коронавірусної хвороби (COVID-19). Однак ряд попередніх досліджень встановили покращені можливості «гібридного імунітету» проти COVID-19. Гібридний імунітет виникає внаслідок комбінованих ефектів попередньої інфекції COVID-19 і вакцинації, які, як було встановлено, надають кращий захист, ніж кожен окремо.

Було запропоновано два основні механізми цього покращеного спостережуваного імунітету – збільшення чисельності та різноманітності вірусоспецифічних Т-клітин пам’яті (T m) і збільшення різноманітності спайкових (S) білків у пулі Т - клітин. Однак досі ці гіпотези ніколи не були науково перевірені. Розуміння механізмів, що лежать в основі спостережуваної імунної відповіді на COVID-19 у гібридних індивідуумів, може дозволити покращити та персоналізувати режими вакцинації, тим самим підвищивши глобальну опірність пандемії, яка наразі заразила понад 770 мільйонів людей і коштувала людству майже 7 мільйонів життів.

Встигніть ознайомитись з записами заходів, що пройшли в межах «Ukrainian Stop Infections Week. Школа інфектології»

Про дослідження

У цьому дослідженні дослідники використовували мононуклеарні клітини периферичної крові (PBMC) для ідентифікації та кількісної оцінки варіацій у популяціях Т- і В-клітин серед осіб, які зазнали кількох доз вакцинації в поєднанні з інфекціями COVID-19 різного ступеня тяжкості. Потім вони зосередили свої зусилля на оцінці кінетики та різноманітності клітин Т-спайку (Ts), тим самим перевіривши обидва запропоновані гіпотетичні механізми, що лежать в основі раніше спостережуваних поліпшень імунітету.

Когорта дослідження складалася з 54 осіб (28 жінок), які за власними повідомленнями пережили COVID-19, набраних із Сіетла, США, у період з квітня по серпень 2020 року. Усім учасникам записали демографічні та медичні дані, а також здали реконвалесцентну плазму для ізоляції PBMC. Когорта складалася з 35 осіб із легким та середнім ступенем тяжкості захворювання на COVID-19, 19 із тяжким перебігом захворювання (потрібна госпіталізація та киснева підтримка) та вісім із критичним COVID-19 (потрібна госпіталізація у відділення інтенсивної терапії).

Вік учасників коливався від 31 до 74 років, середнє значення становило 60,3. Учасники представили різноманітні супутні захворювання, включаючи рак (n = 8), захворювання нирок (n = 4), хвороби серця (n = 9), гіпертонію (n = 9) і діабет (n = 9).

Зі збережених PCMB було використано селективне фарбування для ідентифікації та виділення живих одиночних клітин CD3+, одиничних позитивних CD4 - CD8 + і CD4 + CD8 -, виключаючи всі подвійні позитивні та негативні CD клітини з подальших експериментів. Гейтінг і Болен провели аналіз зі стимуляцією PBMC використовуючи для ідентифікації та вивчення комбінацій аналізу AIM на частоту Т-клітин, специфічних для антигену (у цьому випадку штам SARS-CoV-2 Wu-1).

Фарбування внутрішньоклітинних цитокінів (ICS) використовувалося для ідентифікації та кількісного визначення продукції цитокінів після стимуляції SARS-CoV-2. Геномну ДНК, виділену з РВМС, використовували для секвенування Т-клітинних рецепторів (TCR-Seq), методу, що використовується для ідентифікації та відстеження специфічних Т-клітин та їх клонів. TCR-Seq проводився незалежно для аналізу об’ємного репертуару (об’ємний TCR-Seq) і створення бібліотеки штрих-кодів властивостей антитіл (одноклітинний TCR-Seq).

Бібліотеку, створену вище, використовували для розподілу CD4 +  і CD8 +  за допомогою підрахунку унікальних молекулярних ідентифікаторів (UMI). Клітини Cos-7, трансфіковані штамом SARS-CoV-2 Wu-1, використовували для оцінки специфічності призначених CD8 +  Т-клітин.

«Для тестування TCR-кандидатів із походженням CD4 +  T-клітин, сконструйовані репортерні T-клітини були створені шляхом трансдукції аутологічних CD4 +  T-клітин з використанням антивірусів із касетами експресії TCR, поєднаними з кандидатами».

Нарешті, було проведено типування людського лейкоцитарного антигену (HLA) наступного покоління для ідентифікації алотипів класу 1 і класу 2.

Результати дослідження

Результати вищевказаних тестів виявили різну кінетику відповіді на вакцину як між CD4 +  і CD8 +  T S-  клітинами, так і між особами з різною тяжкістю захворювання COVID-19. « В осіб з попередньою інфекцією SARS-CoV-2 мРНК-вакцини індукували глибоке, хоча й варіабельне, розширення вже існуючих циркулюючих ТМ-клітинних  клонів». Ці результати були посилені на основі кількості мРНК-вакцин, отриманих після хвороби COVID-19, причому перші дві дози вакцини збільшували S-реактивне клонотипове різноманіття в крові, що призвело до значного розширення клонотипів CD8 + TS.

Подібне розширення клонотипів CD8 + TS було зареєстровано в осіб, які раніше не хворіли на COVID-19, після їх першої дози вакцинації, хоча й у значно меншому ступені. Далі це дослідження показало, що, попри те, що розширення клонотипу CD8 + TS не таке суттєве, клонотипи CD4 + також розширилися після другої дози вакцинації.

«У нашій роботі використовувався AIM зі статистичними фільтрами, щоб призначити специфічність S окремим TCR. Ми відновили тисячі послідовностей парного ланцюга TCRαβ з S-реактивністю, щоб збільшити загальнодоступну базу даних для характеристики відповіді Т-клітин на вакцини та виявити особливості послідовності α-ланцюга та β-ланцюга, що сприяють специфічності епітопу. Потрібні подальші дослідження, щоб визначити, як фенотип, довговічність і розподіл CD4+ і CD8+ Т-клітин, викликаних гібридним впливом, порівнюються з відповідями, викликаними тільки інфекцією або вакцинацією».

ДЖЕРЕЛО: https://www.news-medical.net