ヒト細胞がSARS-CoV-2感染に応答して免疫系を活性化する方法を調べた新しい研究は、コロナウイルスとその急速に出現する変異体に対するさらに効果的で強力なワクチンへの扉を開く可能性があります。

研究者たちは、人体がT細胞の助けを借りるために使用する「危険信号」の種類を正確に調べたのはこれが初めてだと言います。免疫系が感染細胞を破壊するために送り出すキラーです。 これまで、COVIDワクチンは、抗体の作成に関与するさまざまな種類の免疫細胞であるB細胞の活性化に焦点を合わせてきました。

免疫系のもう一方の腕を活性化するワクチンの開発— T細胞—コロナウイルス、そして重要なことに、その変異体に対する免疫を劇的に高めることができます。

雑誌に報告されているように セル、研究者たちは、現在のワクチンは、人体の全体的な免疫応答を引き起こすことができるウイルス物質のいくつかの重要な部分を欠いているかもしれないと言います。 新しい情報に基づいて、「企業はワクチンの設計を再評価する必要があります」と、ボストン大学の国立新興感染症研究所（NEIDL）のウイルス学者であり、論文の共同執筆者であるMohsanSaeedは述べています。

医学部の生化学の助教授であるSaeedは、コロナウイルスに感染したヒト細胞で実験を行いました。 彼は、NEIDLのバイオセーフティーレベル2（BSL-3）ラボの3つで、SARS-CoV-XNUMXタンパク質の欠落している部分を分離して特定しました。

「多くの研究手法を高い封じ込めレベル（BSL-3など）に適応させるのは難しいため、これは大きな仕事でした」とSaeed氏は言います。 「NEIDLで作成したコロナウイルス研究パイプライン全体と、NEIDLチーム全体のサポートは、その過程で私たちを助けてくれました。」

Saeedは、計算遺伝学者のPardisSabetiとShiraWeingarten-Gabbayが彼に連絡したときに関与しました。 彼らはの断片を特定することを望んでいました SARS-CoVの-2 免疫系のT細胞を活性化します。

「私の研究室で活発に研究されているウイルス変異体の出現は、ワクチン開発の主要な関心事です」と、ブロードインスティテュートの感染症および微生物叢プログラムのリーダーであるサベティは述べています。 彼女はまた、ハーバード大学のシステム生物学、生物および進化生物学、免疫学および感染症の教授であり、ハワードヒューズ医学研究所の研究者でもあります。

「私の研究室では、SARS-CoV-2に容易に感染する可能性のあるヒト細胞株が[すでに]生成されていたため、すぐに完全な行動に移しました」とSaeed氏は言います。 このグループの取り組みは、SaeedラボのXNUMX人のメンバー、ポスドクのDa-YuanChenとラボ技術者のHasahnConwayによって主導されました。

2020年初頭のCOVIDパンデミックの始まりから、世界中の科学者は、感染細胞でSARS-CoV-29ウイルスによって生成された2のタンパク質の正体を知っていました。ウイルス断片は、Modernaなどの一部のコロナウイルスワクチンのスパイクタンパク質を構成しています。 、Pfizer-BioNTech、およびJohnson＆Johnsonワクチン。

その後、科学者たちはウイルスの遺伝子配列の中に隠された別の23のタンパク質を発見しました。 しかし、これらの追加タンパク質の機能はこれまで謎でした。 Saeedと彼の共同研究者の新しい発見は、予期せず批判的に、人間の免疫系がウイルスを攻撃するきっかけとなるウイルスタンパク質フラグメントの25％がこれらの隠されたウイルスタンパク質に由来することを明らかにしています。

免疫系はこれらの断片をどの程度正確に検出しますか？ 人間の細胞は含まれています 分子「はさみ」「プロテアーゼと呼ばれ、細胞が侵入すると、感染中に生成されたウイルスタンパク質の一部をハッキングします。 切り刻むプロセスによって露出された内部タンパク質を含むこれらのビットは、果物がセグメント化されたときにリンゴのコアが露出される方法のように、細胞膜に輸送され、特別な出入り口から押し出されます。

そこで、彼らはほとんどヒッチハイカーのように振る舞う細胞の外に突き刺さり、通過するT細胞の助けを振り下ろします。 T細胞は、感染した細胞を突き抜けるこれらのウイルスフラグに気付くと、攻撃を開始し、それらの細胞を体から排除しようとします。 そして、このT細胞応答は重要ではありません。Saeedは、この応答の強さと、コロナウイルスに感染した人々が深刻な病気を発症するかどうかとの間に関連があると言います。

「ウイルスのこのような強力な免疫サインが、私たちが知らなかった[ウイルスの遺伝子配列の]領域から来ていることは非常に注目に値します」と、論文の筆頭著者であり、Sabeti研究室のポスドクであるWeingarten-Gabbyは述べています。 「これは、好奇心に基づく研究が、ワクチンや治療法の開発を変革する可能性のある発見の基礎になっていることを思い起こさせるものです。」

「私たちの発見は…ウイルスに対する免疫系の反応をより正確に模倣する新しいワクチンの開発を支援することができます」とSabetiは言います。

T細胞は、感染した細胞を破壊するだけでなく、ウイルスのフラグを記憶して、次に同じまたは異なるウイルスの亜種が出現したときに、より強力かつ迅速に攻撃を開始できるようにします。 Saeedと彼の共同研究者は、コロナウイルスが免疫の助けを求める細胞の能力を遅らせるように見えると言っているので、これは決定的な利点です。

「このウイルスは、免疫系によってできるだけ長く検出されないようにしたいと考えています」とSaeed氏は言います。 「一度気づいたら 免疫システム、それは排除されるでしょう、そしてそれはそれを望んでいません。」

彼らの発見に基づいて、SARS-CoV-2ウイルスを構成する新たに発見された内部タンパク質のいくつかを組み込んだ新しいワクチンレシピは、新たに出現したコロナウイルス変異体の広い範囲に取り組むことができる免疫応答を刺激するのに効果的であるとSaeedは言います。 そして、これらの亜種が世界中で出現し続けるスピードを考えると、それらすべてに対する防御を提供できるワクチンは、ゲームチェンジャーになるでしょう。

研究への支援は国立衛生研究所から来ました。 国立アレルギー感染症研究所; 国立がん研究所（NCI）の臨床プロテオミクス腫瘍分析コンソーシアム。 ヒューマンフロンティアサイエンスプログラムフェローシップ。 Gruss-Lipperポスドク研究員; ZuckermanSTEMリーダーシッププログラムフェローシップ。 ロスチャイルド博士研究員。 がん研究所/ハースト財団; 国立科学財団大学院研究フェローシップ。 EMBO長期フェローシップ; がん研究所/ブリストルマイヤーズスクイブフェローシップ; パーカー癌免疫療法研究所; エマーソンコレクティブ; G.ハロルドとレイラY.マザーズ慈善財団。 Bawd Foundation; ボストン大学のスタートアップ資金。 マークアンドリサシュワルツ財団; 病原体の準備のためのマサチューセッツコンソーシアム。 MGH、MIT、ハーバードのラゴン研究所。 フレデリック国立がん研究研究所。

ソース： ボストン大学