Nieuw recept kan leiden tot betere COVID-19-vaccins

Een spuit tegen een zwarte achtergrond

Een nieuwe studie waarin wordt gekeken naar de manier waarop menselijke cellen het immuunsysteem activeren als reactie op SARS-CoV-2-infectie, zou de deur kunnen openen naar nog effectievere en krachtigere vaccins tegen het coronavirus en zijn snel opkomende varianten.

Onderzoekers zeggen dat dit de eerste echte blik is op wat voor soort 'rode vlaggen' het menselijk lichaam gebruikt om de hulp van T-cellen in te roepen - moordenaars die het immuunsysteem uitzendt om geïnfecteerde cellen te vernietigen. Tot nu toe waren COVID-vaccins gericht op het activeren van een ander type immuuncel, B-cellen, die verantwoordelijk zijn voor het maken van antilichamen.

Het ontwikkelen van vaccins om de andere arm van het immuunsysteem te activeren - de T-cellen— de immuniteit tegen het coronavirus, en belangrijker nog, de varianten ervan, drastisch kan verhogen.

Zoals vermeld in het tijdschrift Cel, zeggen de onderzoekers dat de huidige vaccins mogelijk een aantal belangrijke stukjes viraal materiaal missen die een holistische immuunrespons in het menselijk lichaam kunnen veroorzaken. Op basis van de nieuwe informatie "moeten bedrijven hun vaccinontwerpen opnieuw evalueren", zegt Mohsan Saeed, een viroloog aan de National Emerging Infectious Diseases Laboratories (NEIDL) van de Boston University en co-corresponderende auteur van het artikel.

Saeed, een assistent-professor biochemie aan de School of Medicine, voerde experimenten uit op menselijke cellen die besmet waren met het coronavirus. Hij isoleerde en identificeerde die ontbrekende stukjes SARS-CoV-2-eiwitten in een van de NEIDL's Biosafety Level 3 (BSL-3) laboratoria.


 Ontvang de nieuwste via e-mail

Wekelijks tijdschrift Dagelijkse inspiratie

"Dit was een grote onderneming omdat veel onderzoekstechnieken moeilijk aan te passen zijn voor hoge inperkingsniveaus [zoals BSL-3]", zegt Saeed. "De algehele onderzoekspijplijn voor coronavirus die we bij de NEIDL hebben gecreëerd, en de steun van ons hele NEIDL-team, hebben ons op weg geholpen."

Saeed raakte betrokken toen computationele genetici Pardis Sabeti en Shira Weingarten-Gabbay contact met hem opnam. Ze hoopten fragmenten van SARS-CoV-2 die de T-cellen van het immuunsysteem activeren.

"De opkomst van virale varianten, een actief onderzoeksgebied in mijn laboratorium, is een grote zorg voor de ontwikkeling van vaccins", zegt Sabeti, een leider in het Infectious Disease and Microbiome Program van het Broad Institute. Ze is ook hoogleraar systeembiologie, organische en evolutionaire biologie, immunologie en infectieziekten aan de Harvard University, en onderzoeker aan het Howard Hughes Medical Institute.

"We kwamen meteen in actie omdat mijn laboratorium [reeds] menselijke cellijnen had gegenereerd die gemakkelijk met SARS-CoV-2 konden worden geïnfecteerd", zegt Saeed. De inspanningen van de groep werden geleid door twee leden van het Saeed-lab: Da-Yuan Chen, een postdoctoraal medewerker, en Hasahn Conway, een laboratoriumtechnicus.

Vanaf het begin van de COVID-pandemie begin 2020 kenden wetenschappers over de hele wereld de identiteit van 29 eiwitten geproduceerd door het SARS-CoV-2-virus in geïnfecteerde cellen – virale fragmenten die nu het spike-eiwit vormen in sommige coronavirusvaccins, zoals de Moderna , Pfizer-BioNTech en Johnson & Johnson-vaccins.

Later ontdekten wetenschappers nog eens 23 eiwitten die verborgen waren in de genetische sequentie van het virus; de functie van deze extra eiwitten was tot nu toe echter een mysterie. De nieuwe bevindingen van Saeed en zijn medewerkers onthullen - onverwacht en kritisch - dat 25% van de virale eiwitfragmenten die het menselijke immuunsysteem ertoe aanzetten een virus aan te vallen, afkomstig is van deze verborgen virale eiwitten.

Hoe detecteert het immuunsysteem deze fragmenten precies? Menselijke cellen bevatten moleculaire "schaar""— proteasen genoemd - die, wanneer de cellen worden binnengevallen, stukjes virale eiwitten afhakken die tijdens de infectie zijn geproduceerd. Die stukjes, die interne eiwitten bevatten die worden blootgelegd door het hakselproces - zoals de manier waarop de kern van een appel wordt blootgelegd wanneer de vrucht wordt gesegmenteerd - worden vervolgens naar het celmembraan getransporteerd en door speciale deuropeningen geduwd.

Daar blijven ze buiten de cel en gedragen ze zich bijna als een lifter, terwijl ze de hulp van passerende T-cellen naar beneden zwaaien. Zodra T-cellen merken dat deze virale vlaggen door geïnfecteerde cellen prikken, lanceren ze een aanval en proberen ze die cellen uit het lichaam te verwijderen. En deze T-celreactie is niet onbelangrijk – Saeed zegt dat er verbanden zijn tussen de kracht van deze reactie en het al dan niet ontwikkelen van een ernstige ziekte bij mensen die besmet zijn met het coronavirus.

"Het is vrij opmerkelijk dat zo'n sterke immuunsignatuur van het virus afkomstig is uit gebieden [van de genetische sequentie van het virus] waar we blind voor waren", zegt Weingarten-Gabby, de hoofdauteur van de paper en postdoctoraal onderzoeker in het Sabeti-lab. "Dit is een treffende herinnering dat door nieuwsgierigheid gedreven onderzoek aan de basis ligt van ontdekkingen die de ontwikkeling van vaccins en therapieën kunnen transformeren."

"Onze ontdekking... kan helpen bij de ontwikkeling van nieuwe vaccins die de reactie van ons immuunsysteem op het virus nauwkeuriger zullen nabootsen", zegt Sabeti.

T-cellen vernietigen niet alleen geïnfecteerde cellen, maar onthouden ook de vlag van het virus, zodat ze de volgende keer dat dezelfde of een andere variant van het virus verschijnt, sterker en sneller een aanval kunnen lanceren. Dat is een cruciaal voordeel, omdat Saeed en zijn medewerkers zeggen dat het coronavirus het vermogen van de cel om immuunhulp in te roepen lijkt te vertragen.

"Dit virus wil zo lang mogelijk onopgemerkt blijven door het immuunsysteem", zegt Saeed. “Zodra het wordt opgemerkt door de immuunsysteem, het gaat worden geëlimineerd, en dat wil het niet.”

Op basis van hun bevindingen, zegt Saeed, zou een nieuw vaccinrecept, waarin enkele van de nieuw ontdekte interne eiwitten van het SARS-CoV-2-virus zijn verwerkt, effectief zijn in het stimuleren van een immuunrespons die in staat is een groot aantal nieuw opkomende coronavirusvarianten aan te pakken. . En gezien de snelheid waarmee deze varianten over de hele wereld blijven verschijnen, zou een vaccin dat bescherming kan bieden tegen al deze varianten een game changer zijn.

Ondersteuning voor de studie kwam van het National Institute of Health; het Nationaal Instituut voor Allergie en Infectieziekten; het National Cancer Institute (NCI) Clinical Proteomic Tumor Analysis Consortium; een Human Frontier Science Program Fellowship; een Gruss-Lipper Postdoctoraal Fellowship; een Zuckerman STEM Leadership Program Fellowship; een Rothschild Postdoctorale Fellowship; het Cancer Research Institute/Hearst foundation; een National Science Foundation Graduate Research Fellowship; EMBO-langetermijnbeurzen; een Cancer Research Institute/Bristol-Myers Squibb Fellowship; het Parker Instituut voor kankerimmunotherapie; het Emerson Collectief; de G. Harold en Leila Y. Mathers Charitable Foundation; de Bawd-stichting; startfondsen van Boston University; de Mark en Lisa Schwartz Stichting; het Massachusetts Consortium for Pathogen Readiness; het Ragon Institute van MGH, MIT en Harvard; en het Frederick National Laboratory for Cancer Research.

Bron: Boston University

Over de auteur

Kat McAlpine-Boston

books_health

Dit artikel verscheen oorspronkelijk op Futurity

Dit vind je misschien ook leuk

BESCHIKBARE TALEN

het Engels Afrikaans Arabisch Versimpeld Chinees) Chinese traditionele) Deens Nederlands Filippijns Fins Frans Duits Grieks Hebreeuws Hindi Hongaars Indonesian Italiaans Japanse Korean Malay Norwegian Perzisch Pools Portugees Roemeense Russian Spaans swahili Swedish Thai Turks Oekraïens Urdu Vietnamees

volg InnerSelf op

facebook icontwitter iconyoutube iconinstagram pictogrampintrest pictogramrss-pictogram

 Ontvang de nieuwste via e-mail

Wekelijks tijdschrift Dagelijkse inspiratie

Nieuwe attitudes - nieuwe mogelijkheden

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Alle rechten voorbehouden.