Κορονοϊός: Πώς το κοινό κρυολόγημα γίνεται «ασπίδα»

Ερευνητές του Ινστιτούτου Ανοσολογίας La Jolla (LJI) βρήκαν άμεσες ενδείξεις σχετικά με το ότι η έκθεση στους κορωνοϊούς που προκαλούν κοινό κρυολόγημα «εκπαιδεύει» τα Τ κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος ώστε να πολεμούν αποτελεσματικότερα τον πανδημικό κορωνοϊό SARS-CoV-2.

Οπως μάλιστα έδειξαν πειράματα της ερευνητικής ομάδας του LJI που δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό «Nature Communications», η προηγούμενη έκθεση σε κορωνοϊό του κοινού κρυολογήματος προσέφερε σε ποντίκια μερική προστασία από τις βλάβες στους πνεύμονες που θα προκαλούσε η COVID-19.

Ανάπτυξη των «σούπερ» Τ κυττάρων σε ζωικό μοντέλο

Η νέα μελέτη δείχνει για πρώτη φορά πώς τα Τ κύτταρα «διασταυρούμενης αντιδραστικότητας» – τα οποία δηλαδή μπορούν να πολεμούν πολλαπλούς ιούς της ίδιας οικογένειας – αναπτύσσονται σε ένα ζωικό μοντέλο. «Μαθαίνουμε για πρώτη φορά πώς αυτά τα ανοσοκύτταρα αναπτύσσονται και λειτουργούν» ανέφερε η ερευνήτρια του LJI Ανι Ελονγκ Νγκόνο που ήταν συνεπικεφαλής της μελέτης.

Ελπίδα για καθολικό εμβόλιο ενάντια στους κορωνοϊούς

Η ερευνητική ομάδα πίσω από τα νέα ευρήματα εργάζεται τώρα επάνω στην ανάπτυξη καινοτόμων εμβολίων που θα είναι σχεδιασμένα ώστε να αξιοποιούν αυτά τα τόσο ισχυρά Τ κύτταρα με στόχο να προστατεύουν ταυτοχρόνως ενάντια στον SARS-CoV-2 και άλλους εν δυνάμει πανδημικούς κορωνοϊούς. «Η έρευνά μας θα βοηθήσει τους επιστήμονες να σχεδιάσουν καθολικά εμβόλια για τους κορωνοϊούς τα οποία θα προσφέρουν ευρεία, διασταυρούμενη προστασία» σημείωσε η καθηγήτρια του LJI Σούζαν Σρέστα, επικεφαλής της μελέτης και μέλος του Κέντρου για την Καινοτομία στα Εμβόλια του LJI.

Οι «σπεσιαλίστες»

Τα Τ κύτταρα είναι…. σπεσιαλίστες. Μαθαίνουν να κυνηγούν συγκεκριμένους μοριακούς στόχους, που ονομάζονται επίτοποι και ανήκουν σε συγκεκριμένα παθογόνα. Τα Τ κύτταρα διασταυρούμενης αντιδραστικότητας είναι άκρως σημαντικά για την ανθρώπινη υγεία επειδή αναγνωρίζουν επιτόπους σε διαφορετικά – αλλά συγγενή – παθογόνα, όπως είναι για παράδειγμα τα διαφορετικά μέλη της οικογένειας των κορωνοϊών. Η συγκεκριμένη… ιο-οικογένεια περιλαμβάνει κορωνοϊούς του κοινού κρυολογήματος αλλά και εν δυνάμει άκρως επικίνδυνους ιούς όπως ο SARS-CoV-2.

Τα Τ κύτταρα διασταυρούμενης αντιδραστικότητας στο προσκήνιο

Η πανδημία της COVID-19 έφερε στο προσκήνιο τα Τ κύτταρα διασταυρούμενης αντιδραστικότητας. Στις αρχές του 2020 οι καθηγητές του  LJI Σέιν Κρότι και Αλεσάντρο Σέτε ανακάλυψαν ότι πολλά άτομα που δεν είχαν εκτεθεί ποτέ στον SARS-CoV-2 διέθεταν Τ κύτταρα που αναγνώριζαν τον νέο τότε κορωνοϊό. Και το μεγάλο ερώτημα ήταν: πώς αυτά τα Τ κύτταρα ήξεραν πώς να αναζητήσουν τον νέο ιό;

Πώς ένας κοινός κορονοϊός προστατεύει από την COVID-19

Μπορεί ο SARS-CoV-2 να πρωτοεμφανίστηκε το 2019, ωστόσο πολύ πριν από την ανάδυσή του μεγάλο μέρος του πληθυσμού είχε εκτεθεί σε κορωνοϊούς που προκαλούν κοινό κρυολόγημα. Οι επιστήμονες του LJI είχαν δείξει ότι τα Τ κύτταρα διασταυρούμενης αντιδραστικότητας μπορούν να αναγνωρίσουν στόχους τόσο στον SARS-CoV-2 όσο και στους κοινούς κορωνοϊούς. Μάλιστα, όπως προέκυψε από επόμενες μελέτες τους, υπάρχει σύνδεση μεταξύ των Τ κυττάρων διασταυρούμενης αντιδραστικότητας και της μείωσης του κινδύνου σοβαρής νόσησης με COVID-19.

Τα αναπάντητα ερωτήματα

Η γνώση αυτή δημιούργησε ελπίδα για την ανάπτυξη ενός εμβολίου ενάντια σε πολλούς κορωνοϊούς, συμπεριλαμβανομένων νέων παραλλαγών του SARS-CoV-2. Ωστόσο για να σχεδιαστεί ένα pancorona εμβόλιο πρέπει να απαντηθούν ακόμη πολλά ερωτήματα. «Για να σχεδιαστούν καλύτερα εμβόλια πρέπει πρώτα να καταλάβουμε πώς αυτά τα προστατευτικά Τ κύτταρα αναπτύσσονται αλλά και πόσο διαρκεί το παράθυρο προστασίας» εξήγησε ο μεταδιδακτορικός ερευνητής του LJI  Ρούμπενς Αλβες, πρώτος συγγραφέας της νέας μελέτης.

Αυτά τα ερωτήματα προσπαθούν να απαντήσουν οι ερευνητές του Εργαστηρίου της καθηγήτριας Σρέστα μέσω της μελέτης εξανθρωπισμένων μοντέλων ποντικών.

Το πείραμα στα εξανθρωπισμένα ποντίκια

Στο πλαίσιο της νέας μελέτης τους οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ποντίκια τα οποία μπορούσαν να παράγουν τα ίδια Τ κύτταρα με τους ανθρώπους. Τα μόλυναν με έναν από τους πιο κοινούς κορωνοϊούς που προκαλούν κοινό κρυολόγημα, τον OC43 – τόσο ο OC43 όσο και ο SARS-CoV-2 είναι β-κορωνοϊοί.

Παραγωγή Τ κυττάρων-«σωτήρων»

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι ποντίκια που είχαν μολυνθεί με τον κορωνοϊό OC43 παρήγαγαν CD4+ «βοηθητικά» Τ κύτταρα και CD8+ «φονικά» κύτταρα τα οποία αντιδρούσαν και στον SARS-CoV-2. Τα κύτταρα αυτά στόχευαν τους ίδιους επιτόπους με Τ κύτταρα που είχαν συλλεγεί από ανθρώπους οι οποίοι είχαν εκτεθεί στον SARS-CoV-2.

Στη συνέχεια οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα μοντέλο ποντικού με διαδοχικές λοιμώξεις – αρχικώς με τον κορωνοϊό OC43 και στη συνέχεια με τον SARS-CoV-2. Εξέτασαν αν τα Τ κύτταρα διασταυρούμενης αντιδραστικότητας προστάτευσαν τα ποντίκια από σοβαρή COVID-19.

Μείωση κινδύνου σοβαρής νόσησης

Οπως είδαν, τα  «βοηθητικά» Τ κύτταρα CD4+ ύψωσαν πράγματι «ασπίδα» ενάντια στην επίθεση του SARS-CoV-2 στο αναπνευστικό σύστημα. Ποντίκια που είχαν εκτεθεί προηγουμένως στον κορωνοϊό OC43 παρουσίασαν χαμηλότερα επίπεδα λοίμωξης στους αεραγωγούς εξαιτίας του SARS-CoV-2 και είχαν λιγότερες πιθανότητες να εμφανίσουν πνευμονία και βλάβες στους πνεύμονες.

Τα επόμενα ερευνητικά βήματα

Επόμενο βήμα για την ερευνητική ομάδα είναι να εξετάσει πώς η έκθεση σε άλλους κορωνοϊούς που προκαλούν κοινό κρυολόγημα επιδρά στα Τ κύτταρα. «Εχουμε πλέον το μοντέλο ποντικού το οποίο μας επιτρέπει να μελετήσουμε διαφορετικά σενάρια ανθρώπινης λοίμωξης – όπως το κοινό σενάριο επαναλαμβανόμενων λοιμώξεων με κορωνοϊούς του κοινού κρυολογήματος προτού γίνει η πρώτη ‘συνάντηση’ με τον SARS-CoV-2» είπε η δρ Σρέστα και κατέληξε διευκρινίζοντας ότι «έχουμε αναπτύξει ακόμη και μοντέλο για τον χαρακτηρισμό των αποκρίσεων των Τ κυττάρων στα εμβόλια».