Исследование, проведенное учеными Медицинской школы Стэнфордского университета, намекает на то, что люди с COVID-19 могут испытывать более мягкие симптомы, если определенные клетки их иммунной системы “помнят” предыдущие встречи с сезонными коронавирусами — теми, которые вызывают около четверти распространенных простудных заболеваний детей.
Эти иммунные клетки лучше приспособлены к быстрой мобилизации против SARS-CoV-2, коронавируса, ответственного за COVID-19, если они уже встречались с его родственниками, заключили ученые.
Полученные результаты могут помочь объяснить, почему некоторые люди, особенно дети, кажутся гораздо более устойчивыми, чем другие, к заражению SARS-CoV-2, коронавирусом, вызывающим COVID-19. Они также могут позволить предсказать, у каких людей могут развиться наиболее тяжелые симптомы COVID-19.
Иммунные клетки, о которых идет речь, называемые Т-клетками-киллерами, бродят по крови и лимфе, паркуются в тканях и проводят операции "стоп-энд-фриск" на резидентных клетках. Исследование, опубликованное в Интернете 1 июля в журнале Science Immunology, показало, что киллерные Т-клетки, взятые у самых больных пациентов COVID-19, демонстрируют меньше признаков предыдущих столкновений с коронавирусами, вызывающими простуду.
Дискуссии об иммунитете к COVID-19 часто сосредотачиваются на антителах — белках, которые могут зацепиться за вирус до того, как он сможет заразить уязвимую клетку. Но антитела легко обмануть, сказал Марк Дэвис, доктор философии, профессор микробиологии и иммунологии, директор Стэнфордского института иммунитета, трансплантации и инфекции и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза. Дэвис - старший автор исследования.
“Патогены быстро эволюционируют и” учатся "скрывать свои критические свойства от наших антител", - сказал Дэвис, который также является профессором семьи Берта и Мэрион Эйвери. Но Т-клетки распознают патогены по-другому, и их трудно обмануть.
Все наши клетки выдают отчеты о своем внутреннем состоянии в режиме реального времени, регулярно распиливая некоторые образцы каждого белка, которые они сделали в последнее время, на крошечные кусочки, называемые пептидами, и демонстрируя эти пептиды на своей поверхности для проверки Т-клетками.
Когда рецептор Т-клетки — убийцы замечает на поверхности клетки пептид, которому там не место — например, белок, произведенный вторгшимся микроорганизмом, - Т-клетка объявляет войну. Он яростно размножается, и его многочисленные отпрыски, чьи рецепторы нацелены на одну и ту же последовательность пептидов, запускают огонь, чтобы уничтожить любую клетку, несущую эти предательские пептидные признаки вторжения этой клетки патогенным микробом.
Некоторые из мириад дочерних клеток исходной Т-клетки-убийцы входят в более спокойное состояние, оставаясь над схваткой. Эти “Т-клетки памяти” обладают повышенной чувствительностью и исключительной долговечностью. Они сохраняются в крови и лимфе часто в течение десятилетий, готовые начать действовать, если они когда-либо пересекутся с пептидом, который вызвал волну расширения Т-клеток, породившую их. Эта готовность может сэкономить драгоценное время на подавлении ранее встреченного вируса или близкого родственника.
По мере того, как пандемия прогрессировала, Дэвис размышлял:
Многие люди очень болеют или умирают от COVID-19, в то время как другие ходят, не зная, что у них есть. Почему?”
Марк Дэвис доктор философии,старший автор исследования, профессор и директор отдела микробиологии и иммунологии, трансплантации и инфекции Стэнфордского института иммунитета.
Чтобы выяснить это, первый автор исследования, аспирант Вамси Маллахосюла, доктор философии, впервые подтвердил, что некоторые части последовательности SARS-CoV-2 фактически идентичны аналогичным частям одного или нескольких из четырех широко распространенных штаммов коронавируса, вызывающих простуду. Затем он собрал панель из 24 различных пептидных последовательностей, которые были либо уникальны для белков, производимых SARS-CoV-2, либо также обнаружены на аналогичных белках, производимых одним или несколькими (или даже всеми) сезонными штаммами.
Исследователи проанализировали образцы крови, взятые у здоровых доноров до начала пандемии COVID-19, что означало, что они никогда не сталкивались с SARS-CoV-2, хотя многие, по — видимому, подвергались воздействию штаммов коронавируса, вызывающего простуду. Ученые определили количество Т-клеток, нацеленных на каждый пептид, представленный на панели.
Они обнаружили, что киллерные Т-клетки неэкспонированных людей, нацеленные на пептиды SARS-CoV-2, которые были разделены с другими коронавирусами, с большей вероятностью пролиферировали, чем киллерные Т-клетки, нацеленные на пептиды, обнаруженные только на SARS-CoV-2. Т — клетки, нацеленные на эти общие пептидные последовательности, вероятно, ранее сталкивались с тем или иным более мягким штаммом коронавируса-и размножались в ответ, сказал Дэвис.
Многие из этих Т-клеток-киллеров находились в режиме “памяти”, добавил он.
“Клетки памяти, безусловно, наиболее активны в защите от инфекционных заболеваний",-сказал Дэвис. “Это то, что вы хотите иметь, чтобы бороться с рецидивирующим патогеном. Это то, для чего предназначены вакцины.”
По словам Дэвиса, Т-клетки-киллеры, рецепторы которых нацелены на пептидные последовательности, уникальные для SARS-CoV-2, должны размножаться в течение нескольких дней, чтобы набирать скорость после воздействия вируса. “Это потерянное время может означать разницу между тем, чтобы даже не заметить, что у вас есть болезнь, и умереть от нее”, - сказал он.
Чтобы проверить эту гипотезу, Дэвис и его коллеги обратились к образцам крови пациентов с COVID-19. Они обнаружили, что, конечно же, у пациентов с более легкими симптомами COVID-19, как правило, было много киллеров-Т-клеток памяти, направленных на пептиды SARS-CoV-2, общие с другими штаммами коронавируса. Расширенное количество Т-клеток-киллеров у пациентов с более тяжелыми заболеваниями было в основном среди тех Т-клеток, которые обычно нацелены на пептиды, уникальные для SARS-CoV-2, и, таким образом, вероятно, начали с нуля свою реакцию на вирус.
“Возможно, пациенты с тяжелым COVID-19 не были инфицированы, по крайней мере в последнее время, более мягкими штаммами коронавируса, поэтому они не сохранили эффективные Т-клетки-убийцы памяти”, - сказал Дэвис.
Дэвис отметил, что сезонные штаммы коронавируса, вызывающие простуду, широко распространены среди детей, у которых редко развивается тяжелая форма COVID-19, хотя вероятность заражения у них такая же, как и у взрослых.
“Насморк и чихание типичны для детского сада, - сказал он, - и обычная простуда, вызванная коронавирусом, является большой частью причины. До 80% детей в Соединенных Штатах подвергаются воздействию в течение первых двух лет жизни.”
Дэвис и Маллахосюла подали через Управление по лицензированию технологий Стэнфорда заявку на патенты на технологию, используемую в этом исследовании.
