Mutacje wirusa SARS-CoV-2 zakłócają działanie limfocytów Tc
Przeciwciała odgrywają kluczową rolę w zwalczaniu infekcji wirusowych, co jest istotnym zagadnieniem w kontekście toczącej się obecnie walki z pandemią koronawirusa. Należy jednak pamiętać, że to niejedyna ochrona przed patogenami. Ważnym sprzymierzeńcem w tej walce są limfocyty T cytotoksyczne (limfocyty Tc), które odszukują i uśmiercają „wroga”, czyli komórki zakażone wirusem. Najnowsze badanie, przeprowadzone dzięki wsparciu z finansowanych przez UE projektów EpigenomeProgramming i CMIL, pokazuje, że wirus SARS-CoV-2 może mutować w taki sposób, iż staje się niemożliwy do rozpoznania przez limfocyty Tc. Wyniki badania zostały opublikowane w czasopiśmie „Science Immunology”. Chcąc dowiedzieć się, czy zmutowany wirus SARS-CoV-2 jest w stanie uniknąć odpowiedzi odpornościowej zakażonego organizmu, za którą odpowiedzialne są limfocyty Tc, zespół naukowców z Austrii, Rosji i Szwajcarii poddał głębokiemu sekwencjonowaniu 747 genomów wirusa z próbek krwi pobranych od pacjentów chorujących na COVID-19. Pozwoliło im to odpowiedzieć na pytanie, czy mutacje wirusa mogą powodować zmianę epitopów limfocytów T, tj. tych fragmentów, które są rozpoznawane przez limfocyty Tc i wywołują odpowiedź odpornościową. „Nasze wyniki dowodzą, iż wiele mutacji SARS-CoV-2 faktycznie posiada taką zdolność”, stwierdził jeden z autorów badania, Andreas Bergthaler z Centrum Badań nad Medycyną Molekularną (ang. Center for Molecular Medicine, CeMM) przy Austriackiej Akademii Nauk, w artykule opublikowanym w serwisie EurekAlert!. „Dzięki zastosowaniu metodologii badań bioinformatycznych i biochemicznych oraz przeprowadzeniu doświadczeń laboratoryjnych na komórkach krwi pobranej od pacjentów z COVID-19 mogliśmy wykazać, że limfocyty T cytotoksyczne nie są w stanie rozpoznać zmutowanych wirusów w tych rejonach”.
Rola epitopów i limfocytów Tc
Limfocyty Tc, nazywane też limfocytami CD8+, to wykazująca cytotoksyczność subpopulacja limfocytów należących do grupy krwinek białych. Posiadają one zdolność do rozpoznawania i uśmiercania zakażonej komórki, wchodząc w reakcję z białkiem wirusowym, inaczej antygenem, znajdującym się na jej powierzchni. Antygeny zaczynają być wytwarzane w momencie zakażenia. W procesie tym powstają peptydy, które są przenoszone na powierzchnię komórki za pomocą cząsteczek MHC klasy I i prezentowane limfocytom T. Peptydy te, zwane epitopami limfocytów T, sygnalizują zakażenie komórki wirusem, umożliwiając limfocytom Tc jej wyeliminowanie.
Znaczenie dla przyszłych badań nad szczepionkami
Zazwyczaj limfocyty Tc potrafią łączyć się z wieloma różnymi epitopami, dzięki czemu w przypadku, gdy dany epitop mutuje, nadal istnieją inne epitopy, które sygnalizują obecność wirusa. Niestety, z uwagi na fakt, że większość dostępnych szczepionek przeciwko SARS-CoV-2 działa jedynie na białko szczytowe S (białko spike), będące jednym z wielu białek w strukturze wirusa, liczba epitopów możliwych do rozpoznania przez limfocyty Tc jest dużo mniejsza. „U zakażonej osoby białko spike posiada, średnio, od jednego do sześciu epitopów limfocytów T. Zatem jeśli wirus zmutuje w jednym z tych rejonów, ryzyko, że zakażone komórki pozostaną niewidoczne dla limfocytów Tc, wzrośnie”, zauważył w tym samym artykule współautor badania, Johannes Huppa z Uniwersytetu Medycznego w Wiedniu. „[T]a wiedza jest istotna z punktu widzenia prac nad skuteczniejszymi szczepionkami, które będą miały zdolność do aktywowania jak największej liczby limfocytów Tc za pośrednictwem wielu różnych epitopów. Celem są szczepionki, które wywołują neutralizujące odpowiedzi przeciwciał i limfocytów Tc, zapewniając w ten sposób jak najszerszą ochronę organizmu”, zaznacza zespół badawczy. Projekty EpigenomeProgramming (An experimental and bioinformatic toolbox for functional epigenomics and its application to epigenetically making and breaking a cancer cell) oraz CMIL (Crosstalk of Metabolism and Inflammation) są realizowane w ośrodku CeMM Austriackiej Akademii Nauk. Ich realizacja zakończy się w 2021 roku. Więcej informacji: strona projektu EpigenomeProgramming strona projektu CMIL
Słowa kluczowe
EpigenomeProgramming, CMIL, limfocyty T cytotoksyczne, limfocyty Tc, SARS-CoV-2, mutacja, wirus, szczepionka, epitop
