新配方可能會導致更好的 COVID-19 疫苗

黑色背景下的注射器

一項新的研究著眼於人體細胞激活免疫系統以響應 SARS-CoV-2 感染的方式,這可能為針對冠狀病毒及其迅速出現的變種的更有效和更強大的疫苗打開大門。

研究人員表示,這是第一次真正了解人體使用哪些類型的“危險信號”來獲得 T 細胞的幫助——免疫系統發出的殺手來摧毀受感染的細胞。 到目前為止,COVID 疫苗的重點是激活不同類型的免疫細胞 B 細胞,這些細胞負責產生抗體。

開發疫苗以激活免疫系統的另一臂—— T細胞- 可以顯著提高對冠狀病毒的免疫力,重要的是,它的變種。

據報導在雜誌 細胞,研究人員表示,目前的疫苗可能缺乏一些能夠在人體內引發整體免疫反應的重要病毒材料。 根據新信息,“公司應該重新評估他們的疫苗設計,”波士頓大學國家新興傳染病實驗室 (NEIDL) 的病毒學家、該論文的共同通訊作者 Mohsan Saeed 說。

醫學院生物化學助理教授賽義德對感染冠狀病毒的人體細胞進行了實驗。 他在 NEIDL 的生物安全 2 級 (BSL-3) 實驗室之一中分離並鑑定了那些缺失的 SARS-CoV-3 蛋白片段。


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“這是一項艱鉅的任務,因為許多研究技術難以適應高控制水平 [例如 BSL-3],”賽義德說。 “我們在 NEIDL 創建的整體冠狀病毒研究管道,以及我們整個 NEIDL 團隊的支持,一直在幫助我們。”

當計算遺傳學家 Pardis Sabeti 和 Shira Weingarten-Gabbay 聯繫他時,Saeed 也參與了進來。 他們希望能辨認出 新型冠狀病毒 激活免疫系統的T細胞。

“病毒變體的出現是我實驗室的一個活躍研究領域,是疫苗開發的一個主要問題,”博德研究所傳染病和微生物組項目的負責人 Sabeti 說。 她還是哈佛大學系統生物學、有機體和進化生物學、免疫學和傳染病學教授,以及霍華德休斯醫學研究所研究員。

“我們立即採取了全面行動,因為我的實驗室 [已經] 產生了很容易感染 SARS-CoV-2 的人類細胞系,”賽義德說。 該小組的努力由 Saeed 實驗室的兩名成員帶頭:博士後研究員 Da-Yuan Chen 和實驗室技術員 Hasahn Conway。

從 2020 年初 COVID 大流行開始,世界各地的科學家就知道 SARS-CoV-29 病毒在受感染細胞中產生的 2 種蛋白質的身份——這些病毒片段現在構成了某些冠狀病毒疫苗中的刺突蛋白,例如 Moderna 、輝瑞 BioNTech 和強生疫苗。

後來,科學家們又發現了隱藏在病毒基因序列中的另外 23 種蛋白質; 然而,這些額外蛋白質的功能直到現在還是個謎。 Saeed 和他的合作者的新發現——出人意料地和批判性地——揭示了 25% 觸發人體免疫系統攻擊病毒的病毒蛋白片段來自這些隱藏的病毒蛋白。

免疫系統究竟是如何檢測這些片段的? 人體細胞含有 分子“剪刀”“——稱為蛋白酶——當細胞被入侵時,會分解感染過程中產生的病毒蛋白。 那些含有在切碎過程中暴露的內部蛋白質的碎片——就像蘋果切開水果時暴露的核心一樣——然後被運送到細胞膜並通過特殊的門道。

在那裡,它們像搭便車一樣貼在細胞外,在傳遞的 T 細胞的幫助下揮手致意。 一旦 T 細胞注意到這些病毒標記穿過受感染的細胞,它們就會發起攻擊並試圖從體內清除這些細胞。 這種 T 細胞反應並非微不足道——賽義德說,這種反應的強度與感染冠狀病毒的人是否會繼續發展為嚴重疾病之間存在聯繫。

該論文的第一作者兼 Sabeti 實驗室的博士後研究員 Weingarten-Gabby 說:“如此強大的病毒免疫特徵來自我們視而不見的 [病毒基因序列] 區域,這是非常了不起的。” “這是一個驚人的提醒,好奇心驅動的研究是可以改變疫苗和療法開發的發現的基礎。”

“我們的發現……可以幫助開發新疫苗,更準確地模擬我們的免疫系統對病毒的反應,”Sabeti 說。

T 細胞不僅會破壞受感染的細胞,還會記住病毒的標誌,以便下次出現相同或不同的病毒變體時,​​它們可以更強大、更快地發起攻擊。 這是一個至關重要的優勢,因為賽義德和他的合作者說,冠狀病毒似乎延遲了細胞調用免疫幫助的能力。

“這種病毒希望盡可能長時間不被免疫系統檢測到,”賽義德說。 “一旦發現 免疫系統,它將被淘汰,它不希望那樣。”

Saeed 說,根據他們的發現,一種新的疫苗配方,包含一些新發現的構成 SARS-CoV-2 病毒的內部蛋白質,將有效刺激能夠應對大量新出現的冠狀病毒變種的免疫反應. 考慮到這些變種在世界各地不斷出現的速度,一種可以針對所有這些變種提供保護的疫苗將改變遊戲規則。

對這項研究的支持來自美國國立衛生研究院; 國家過敏和傳染病研究所; 美國國家癌症研究所 (NCI) 臨床蛋白質組學腫瘤分析聯盟; 人類前沿科學計劃獎學金; Gruss-Lipper 博士後獎學金; 祖克曼 STEM 領導力計劃獎學金; 羅斯柴爾德博士後獎學金; 癌症研究所/赫斯特基金會; 國家科學基金會研究生研究獎學金; EMBO 長期獎學金; 癌症研究所/百時美施貴寶獎學金; 帕剋癌症免疫治療研究所; 愛默生集體; G. Harold 和 Leila Y. Mathers 慈善基金會; 巴德基金會; 波士頓大學啟動基金; 馬克和麗莎施瓦茨基金會; 馬薩諸塞州病原體準備聯盟; MGH、麻省理工學院和哈佛大學的拉根研究所; 和弗雷德里克國家癌症研究實驗室。

資源: 波士頓大學

關於作者

Kat McAlpine-波士頓

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這篇文章最初出現在未來

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