Результаты исследования, проведенного Университетом Северной Аризоны и Исследовательским институтом трансляционной геномики (TGen), филиалом City of Hope, показывают, что иммунная система людей, инфицированных COVID-19, может полагаться на антитела, созданные во время заражения более ранними коронавирусами, чтобы помочь. бороться с болезнью.
COVID-19 – не первая встреча человечества с коронавирусом, названным так из-за коронавируса или короноподобных протеиновых шипов на их поверхности. До SARS-CoV-2 – вируса, вызывающего COVID-19, – люди перенесли как минимум 6 других типов коронавирусов.
Исследование было направлено на то, чтобы понять, как коронавирусы (CoV) воспламеняют иммунную систему человека и позволяют глубже изучить внутреннюю работу антител. Опубликованные результаты опубликованы сегодня в журнале Cell Reports Medicine.
"Наши результаты предполагают, что вирус COVID-19 может вызывать реакцию антител, которая существовала у людей до нашей текущей пандемии, а это означает, что у нас уже может быть некоторая степень ранее существовавшего иммунитета к этому вирусу." сказал Джон Алтин, доктор философии.D., доцент кафедры инфекционных заболеваний TGen и старший автор исследования.
Эти знания могут помочь исследователям разработать новые методы диагностики, оценить целебные свойства плазмы выздоравливающих, разработать новые терапевтические методы лечения и, что важно, помочь разработать будущие вакцины или методы лечения моноклональными антителами, способные защищать от мутаций, которые могут возникнуть в вирусе COVID-19.
Исследователи использовали инструмент PepSeq для точного картирования ответов антител на все коронавирусы, заражающие человека. PepSeq – это новая технология, разрабатываемая TGen и NAU, которая позволяет создавать самые разнообразные пулы пептидов (короткие цепи аминокислот), связанных с тегами ДНК. В сочетании с высокопроизводительным секвенированием эти пулы молекул PepSeq позволяют глубоко исследовать реакцию антител на вирусы.
"Данные, полученные с помощью PepSeq, позволили широко охарактеризовать реакцию антител у людей, недавно инфицированных SARS-CoV-2, по сравнению с людьми, подвергавшимися только предыдущему воздействию коронавирусов, которые теперь широко распространены в человеческих популяциях," сказал Джейсон Лэднер, доктор философии.D., доцент Института патогенов и микробиома НАУ, который сочетает в себе акцент на академические геномные исследования НАУ и возможности трансляционной геномики TGen. Доктор. Ладнер – ведущий автор исследования.
Помимо SARS-CoV-2, исследователи изучили ответы антител от двух других потенциально смертельных коронавирусов: MERS-CoV, который вызвал вспышку респираторного синдрома Ближнего Востока в Саудовской Аравии в 2012 году; и SARS-CoV-1, первый пандемический коронавирус, вызвавший вспышку тяжелого острого респираторного синдрома в Азии в 2003 году. Все три являются примерами коронавирусов, которые инфицируют животных, но эволюционировали, чтобы вызвать заболевание людей, и стали новыми патогенами для человека.
Помимо характеристики антител, распознающих SARS-CoV-2, они также исследовали антительный ответ четырех старых коронавирусов: альфа-коронавируса 229E; альфа-коронавирус NL63; бета-коронавирус ОС43; и бета-коронавирус HKU1. Эти так называемые "общий" коронавирусы являются эндемичными среди населения, но обычно не смертельны и вызывают легкие инфекции верхних дыхательных путей, подобные простуде.
Сравнивая образцы реактивности против этих различных коронавирусов, исследователи продемонстрировали, что SARS-CoV-2 может вызывать антитела иммунной системы, первоначально созданные в ответ на прошлые коронавирусные инфекции. Эта перекрестная реактивность имела место в двух сайтах в белке SARS-CoV-2 Spike; белок на поверхности вирусных частиц, который прикрепляется к белкам ACE2 на клетках человека, чтобы облегчить проникновение в клетки и инфицирование.
"Наши результаты выделяют сайты, на которых реакция SARS-CoV-2, по-видимому, сформирована предыдущими контактами с коронавирусом и которые могут вызывать образование широко нейтрализующих антител. Мы также демонстрируем, что эти перекрестно-реактивные антитела предпочтительно связываются с пептидами эндемичного коронавируса, предполагая, что реакция на SARS-CoV-2 в этих регионах может быть ограничена предыдущим воздействием коронавируса," сказал доктор. Алтин, добавив, что необходимы дополнительные исследования, чтобы понять значение этих результатов.
Полученные данные могут помочь объяснить самые разные реакции пациентов с COVID-19 на болезнь; от легких до бессимптомных, до тяжелых инфекций, требующих госпитализации и часто приводящих к смерти. Также возможно, что различия в ранее существовавшем ответе антител, выявленные в этом исследовании, могут помочь объяснить некоторые различия в том, насколько серьезно заболевание COVID-19 проявляется у пожилых и молодых людей, у которых будет разная история инфекций с распространенными коронавирусами.
"Наши результаты повышают вероятность того, что характер реакции индивидуума на предшествующую эндемическую коронавирусную инфекцию может повлиять на течение заболевания COVID-19," Доктор. Ладнер сказал.
Исследование – профилирование ответа антител против SARS-CoV-2 с разрешением эпитопов выявляет перекрестную реактивность с эндемичными коронавирусами человека – было опубликовано в Cell Reports Medicine.