In un recente studio pubblicato sulla rivista, ImmunologiaScienziati della Stanford University, USA, hanno rivelato che la presenza di cellule T CD8+ contro epitopi conservati di coronavirus stagionali è associata a una lieve malattia da coronavirus 2019 (COVID-19). Queste cellule immunitarie mostrano un fenotipo di memoria e forniscono protezione contro malattie gravi.
sfondo
Sindrome respiratoria acuta grave coronavirus 2 (SARS-CoV-2), l’agente patogeno che causa COVID-19, provoca una varietà di manifestazioni cliniche, che vanno dall’infezione asintomatica alla polmonite grave e pericolosa per la vita, insufficienza di molti membri, morte.
La maggior parte dei vaccini sviluppati per controllare l’epidemia mira principalmente a stimolare gli anticorpi neutralizzanti contro la proteina SARS-CoV-2. Tuttavia, gli studi sull’efficacia del vaccino hanno dimostrato una diversa intensità e robustezza delle risposte immunitarie indotte dal vaccino nella popolazione generale. Ciò evidenzia la necessità di studiare il coinvolgimento dell’immunità mediata dalle cellule T nell’infezione da SARS-CoV-2.
Nell’uomo, la maggior parte delle cellule T esprime il recettore µβ delle cellule T per riconoscere uno specifico peptide legante la molecola del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) sulle cellule bersaglio. Il recettore delle cellule T forma un complesso transitorio con una molecola del complesso di istocompatibilità maggiore monopeptide (pMHC). A causa di questa debole interazione, è diventato difficile rilevare i recettori delle cellule T a bassa affinità.
Per superare questa difficoltà, gli scienziati nell’attuale studio hanno sviluppato un sito di bioreazione sulla maxi-ferritina per creare uno scaffold di 24 subunità di nanoparticelle per la presentazione polivalente di pMHC. In questa piattaforma migliorata, ogni “moxyferritina” visualizza 12 pMHC, rendendo più facile rilevare in modo più efficiente una macchia dal repertorio del recettore delle cellule T antigene-specifico.
Per sviluppare un’impalcatura stabile, hanno derivato la ferritina dai primitivi anaerobi ipertermici Pyrococcus furioso. I principali vantaggi dello “sferomero” La piattaforma di colorazione include una facile produzione, una bassa diversità tra lotti dovuta alla coniugazione sito-specifica delle molecole pMHC e la compatibilità con le molecole pMHC attualmente disponibili e altri reagenti.
Utilizzando questa piattaforma, hanno studiato la risposta delle cellule T CD8+ a SARS-CoV-2. al di fuori del corpo vivente.
Note importanti
La caratterizzazione approfondita della piattaforma di colorazione delle cellule T ha rivelato che gli sferoidi si associano a cellule T limitate di classe I e classe II MHC di classe II con elevata specificità e alta specificità. Inoltre, ha fornito un migliore rapporto segnale-rumore e ha rilevato una varietà di repertori di recettori delle cellule T antigene-specifici.
Gli sferoidi sono stati caratterizzati utilizzando i principali antigeni del virus dell’influenza (epitopo M1) e del citomegalovirus umano (epitopo pg 65). In particolare, la piattaforma sferomero è stata confrontata con la piattaforma convenzionale pMHC-tetramero, in cui quattro molecole pMHC sono coniugate a streptavidina.
La colorazione delle cellule T CD8+ derivate da donatori sani ha rivelato che per gli epitopi sia M1 che pp65, gli sferoidi hanno rilevato frequenze significativamente più elevate di cellule T CD8+ rispetto ai tetrameri. Inoltre, la sequenza αβ-TCR coniugata dello sferomero+ Le cellule T CD8+ hanno rivelato che lo sferomero ha rilevato in modo efficiente il repertorio di recettori delle cellule T più diversificato di tetrameri.
La specificità delle sequenze del recettore delle cellule T derivate dalla sfera è stata determinata da un algoritmo di pooling del recettore delle cellule T con specificità dell’antigene simile. I risultati hanno rivelato che lo sferoide aveva un’elevata specificità per le cellule T limitate alle molecole MHC di classe I e di classe II. Ulteriori esperimenti con linee di cellule T che esprimono recettori di cellule T ristretti MHC-I o MHC-II hanno rivelato che i recettori delle cellule T rilevati dagli sferoidi si legano a molecole pMHC simili con un’affinità 30 volte inferiore. Ciò evidenzia l’importanza dello sferomero nell’identificazione delle cellule T antigene-specifiche a bassa affinità.
Rilevamento di una risposta dei linfociti T nell’infezione da SARS-CoV-2
Secondo la letteratura disponibile, più del 50% delle cellule T dell’epitopo virale mostra un fenotipo di memoria, che a sua volta è significativamente associato alla protezione contro l’infezione virale specifica.
Per valutare l’immunità mediata dalle cellule T nell’infezione da SARS-CoV-2, sono state determinate le frequenze delle cellule T CD8+ contro un pool di epitopi SARS-CoV-2 sia in individui non esposti che in pazienti COVID-19. In individui non esposti, è stata osservata un’alta frequenza di cellule T CD8+ contro un piccolo numero di epitopi SARS-CoV-2. In particolare, è stata osservata una maggiore frequenza di cellule T CD8+ contro gli epitopi conservati nei comuni coronavirus umani che causano il raffreddore rispetto agli epitopi unici di SARS-CoV-2. Inoltre, la maggior parte di queste cellule T ha mostrato un fenotipo di memoria.
L’analisi della frequenza delle cellule T CD8+ rispetto agli epitopi SARS-CoV-2 nei pazienti COVID-19 ha rivelato una risposta delle cellule T significativamente più elevata agli epitopi conservati nei pazienti con COVID-19 lieve. Al contrario, i pazienti con COVID-19 grave hanno mostrato una risposta delle cellule T più elevata agli epitopi specifici di SARS-CoV-2.
Prese insieme, queste osservazioni indicano che la precedente esposizione ai coronavirus stagionali porta alla generazione della memoria CD8+ Cellule T di epitopi conservati. Durante l’infezione da SARS-CoV-2, il reclutamento preferenziale di queste cellule T di memoria fornisce protezione contro il COVID-19 grave.
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