Novo istraživanje naučnika sa Instituta za imunologiju La Jola (LjI) sugeriše da su ljudi koji su primili vakcinu protiv COVID-19, a zatim doživeli „probojne“ infekcije, posebno dobro naoružani protiv budućih infekcija SARS-CoV-2.
Analizom uzoraka krvi dobrovoljaca u studiji, istraživači LjI su otkrili da ljudi koji su doživeli simptomatsku infekciju razvijaju T ćelije koje su bolje u prepoznavanju i ciljanju SARS-CoV-2, uključujući omikron i delta varijante. Istraživači opisuju ovu povećanu zaštitu kao „zid imuniteta“.
„Virus evoluira, ali, što je najvažnije, i imuni sistem. T ćelije ne miruju. Umesto toga, one nauče da prepoznaju delove virusa koji mutiraju“, kaže profesor LjI Alessandro Sette, koji je vodio Cell Reports Studija medicine sa profesorom LjI Shane Crotti, Ph.D., and LjI Research Assistant Profesor Alba Grifoni, Ph.D.
Dobrovoljci u studiji koji su iskusili simptomatsku probojnu infekciju razvili su T ćelije koje su prepoznale višestruke mete na SARS-CoV-2 virusnim „Spike“ i ne-Spike epitopima. Ova infekcija je ostavila dobrovoljce u studiji sa T ćelijama koje su bile bolje opremljene da prepoznaju mutirane regione na novim varijantama SARS-CoV-2.
Čak i asimptomatske probojne infekcije pojačavaju odgovore T ćelija, iako efekat nije bio toliko značajan. Probojne infekcije su takođe dovele do toga da B ćelije proizvode unakrsno reaktivna antitela protiv SARS-CoV-2. Većina ovih antitela ciljala je na nove virusne varijante i originalne antigene vakcine.
Istraživači nisu pronašli dokaze o štetnoj „iscrpljenosti T ćelija“ kod dobrovoljaca koji su iskusili ponovljene vakcinacije protiv COVID-19 i infekcije SARS-CoV-2.
Mnoge studije su pokazale da vakcinacija protiv SARS-CoV-2, virusa koji izaziva COVID-19, pruža ljudima značajnu imunološku zaštitu od teških bolesti. Nekoliko studija koje je vodio LjI pokazalo je da je ova imunološka zaštita dugotrajna i da čak može pomoći u zaštiti tela od novih virusnih „varijanti zabrinutosti“.
Za novu studiju, naučnici LjI-ja su istražili tačno kako prodorne infekcije utiču na T ćelije i B ćelije. Istraživači su pratili veliku grupu volontera koji su bili vakcinisani protiv SARS-CoV-2, virusa koji izaziva COVID-19. Vremenom su mnogi od ovih dobrovoljaca doživeli prodorne infekcije. Naučnici LjI su pratili ove volontere kako bi prikupili nove uzorke krvi nakon infekcije.
„Sa ovom studijskom kohortom volontera bili smo u jedinstvenoj poziciji da vidimo kako je imunološki sistem izgledao pre i posle prodorne infekcije“, kaže Grifoni.
Prvi autor studije i postdoktorski istraživač LjI Alison Tarke, dr.sc., predvodila je istraživanje koje pokazuje da su prodorne infekcije podstakle T ćelije da prošire svoje „repertoare“. To je značilo da ćelije mogu prepoznati višestruke karakteristike ili antigene na SARS-CoV-2.
Činilo se da su ove T ćelije razvile svoj široki repertoar zbog kombinacije vakcinacije i prodorne infekcije. Vakcine protiv COVID-19 su naučile T ćelije da prepoznaju ključni deo SARS-CoV-2 koji se zove protein „Spike“. U međuvremenu, infekcija SARS-CoV-2 podstakla je T ćelije da prepoznaju Spajka, kao i nekoliko drugih virusnih proteina.
Probojna infekcija ostavila je ovim volonterima studije T ćelije koje su mogle da prepoznaju i ciljaju SARS-CoV-2, čak i ako je njegov deo mutiran.
Probojne infekcije omikronom i delta varijantom takođe su podstakle B ćelije da proizvode raznovrsnija antitela. Ova antitela mogu da ciljaju epitope koje su vakcina i inficirana varijanta SARS-CoV-2 imali zajedničke.
U stvari, većina ovih novih antitela bila je dobra u napadu na epitope koje su vakcina i varijante imale zajedničke. „Novi odgovori B ćelija koji su specifični samo za varijantu inficiranja, ali ne i za vakcinu, su veoma retki“, kaže prvi autor studije i instruktor LjI Parham Ramezani-Rad, dr.
Istraživači su otkrili još jedan zanimljiv trend kod ljudi sa prodornim infekcijama. Vakcine protiv COVID-19 obično se daju u nadlakticu, što znači da se imune ćelije protiv SARS-CoV-2 razvijaju daleko od gornjeg respiratornog sistema. SARS-CoV-2 ima tendenciju da prvo inficira gornje disajne puteve, što znači da može doći do kašnjenja u dolasku pravih imunih ćelija na mesto infekcije.
„Probojna infekcija ima potencijal dodavanja sloja zaštite povrh vakcine“, kaže Grifoni.
Dok su radili, naučnici su takođe pronašli markere prethodne infekcije SARS-CoV-2 kod oko 30% volontera koji nikada nisu pokazivali simptome COVID-19. Činilo se da su ovi volonteri dobili asimptomatske slučajeve COVID-19 u nekom trenutku ranije tokom pandemije.
„Naša studija sugeriše da većina ljudi koji nikada nisu mislili da su dobili prodornu infekciju zaista jeste“, kaže Grifoni. „Čini se da je većina stanovništva pogođena kombinacijom vakcinacije i jedne ili više prodornih infekcija.
Nova studija se takođe bavi zabrinutošću da ponovljena infekcija ili vakcina protiv COVID-19 mogu dovesti do fenomena koji se zove iscrpljenost T ćelija, gde T ćelije gube sposobnost da ciljaju patogen.
Istraživači su otkrili da su prodorne infekcije podstakle T ćelije da proizvode više vrsta citokina, signalnih molekula koji pomažu u borbi protiv infekcije. Pre prodorne infekcije, T ćelije mogu proizvesti jednu ili dve vrste citokina, objašnjava Grifoni.
„Nakon prodorne infekcije, iste ćelije proizvode više vrsta citokina, što ih čini efikasnijim“, kaže Grifoni. „Ne samo da naše T ćelije nisu iscrpljene, već zapravo poboljšavaju svoje sposobnosti.“
Čini se da „zid imuniteta“ ima ograničenja. Nakon asimptomatske probojne infekcije, činilo se da su sposobnosti T ćelija na platou kao odgovor na naknadnu simptomatsku infekciju. B ćelije su nastavile da proizvode neutralizujuća antitela nakon naknadnih infekcija, ali istraživači nisu videli isto veliko „podsticanje“ nivoa neutralizujućih antitela.
Dakle, da li bi ljudi trebalo da nastave da dobijaju dopunske vakcine protiv SARS-CoV-2? Naučnici LjI ističu da SARS-CoV-2 nastavlja da se razvija, a COVID-19 i dalje može da izazove ozbiljne bolesti kod imunokompromitovanih ljudi. Njihov savet je da se pridržavaju svih trenutnih smernica CDC-a o tome ko treba da primi dopunske vakcine.
Ovo istraživanje je takođe važan korak ka razvoju novih vakcina protiv budućih varijanti SARS-CoV-2 i mnogih drugih virusa sa pandemijskim potencijalom.
Ramezani-Rad kaže da studija pomaže u odgovoru na važna pitanja o tome kako prodorne infekcije menjaju odgovore antitela. U budućnosti, on je radoznao kako bi buduće varijante SARS-CoV-2 — ili novi dizajni vakcina — mogli dodatno da podese imuni sistem.
„Studije o lokalnim odgovorima B ćelija u gornjim disajnim putevima – gde se infekcija javlja – takođe će biti informativne o tome kako se indukuju odgovori B ćelija, posebno nakon prodora infekcije“, kaže Ramezani-Rad.
Sette i Grifoni su fokusirani na to kako da obuče T ćelije da prepoznaju više tipova koronavirusa odjednom. Njihovo istraživanje je kritično za razvoj vakcine za „pan-koronavirus“.
U studiji iz 2023. godine, njihove laboratorije su radile sa naučnicima sa Univerziteta u Đenovi kako bi pokazali da neke T ćelije mogu prepoznati više koronavirusa odjednom. Ova nova studija im pokazuje kako prodorne infekcije mogu oblikovati odgovore T ćelija za borbu protiv novih varijanti SARS-CoV-2.
„Veoma smo zainteresovani da vidimo da li se ovaj fenomen uopšte može iskoristiti za pripremu protiv drugih potencijalnih pretnji pandemije“, kaže Sette. „Ovo je korak na putu koji će nam pomoći da se zaštitimo od virusnih infekcija i potencijalnih pandemija.“
