Naujas Toronto universiteto mokslininkų atliktas tyrimas parodė, kad imuninės žarnos ląstelės netipiniu būdu gamina antikūnus, kurie suteikia ilgalaikę apsaugą nuo virusų.
Išvados, kurios šiandien buvo paskelbtos žurnale Ląstelėgalėtų padėti kurti geresnes vakcinas nuo kvėpavimo takų virusų, pvz., gripo, SARS-CoV-2 ir paukščių gripo.
Nors vakcinos nuo COVID-19 ir gripo sumažina sunkių ligos komplikacijų riziką, jos yra mažiau veiksmingos užkertant kelią infekcijoms pačioje pradžioje. Kad apsisaugotų nuo infekcijos, vakcina turi suaktyvinti stiprų imuninį atsaką tose vietose, kur virusas paprastai patenka – nosyje, burnoje ir kvėpavimo takuose. Šis vadinamasis gleivinės imunitetas remiasi antikūnu, vadinamu IgA, kuris yra koncentruotas gleivinėse, dengiančiose kvėpavimo ir virškinimo traktus, ir išskiriamas per kūno skysčius, tokius kaip seilės ir ašaros.
„Jei galėtumėte sukurti patvarų gleivinės imuninį atsaką, tai būtų Šventasis Gralis, nes tokiu atveju jūs blokuojate viruso patekimą“, – sako Jen Gommerman, tyrimo vyresnysis autorius, T's Temerty medicinos fakulteto profesorius ir imunologijos katedros vedėjas. „Jei užblokuosite patekimą, neužsikrėsite ir neperduosite viruso.
Ilgalaikio gleivinės imuniteto iššūkis
Vienas didžiausių iššūkių kuriant gleivinės vakciną buvo išsiaiškinti, kaip sukurti ilgalaikį IgA atsaką.
Gommerman teigia, kad ankstesni tyrimai, įskaitant 2020 m. jos grupės, bendradarbiaujant su Anne-Claude Gingras, atliktą tyrimą, parodė, kad nors natūralios infekcijos su virusais, tokiais kaip SARS-CoV-2, sukelia vietinį imuninį atsaką, šie atsakai greitai išnyksta.
„Kai pažvelgėme į pagrindinį IgA antikūną, kuris apsaugo mus nuo infekcijos, šie antikūnų kiekiai tikrai nėra ilgalaikiai“, – sako ji.
Tuo pačiu metu mokslininkai taip pat žinojo, kad galimas ilgalaikis vakcinos sukeltas IgA atsakas.
„Žinome, kad oralinė vakcinacija nuo rotaviruso ir poliomielito suteikia jums visą gyvenimą trunkantį imunitetą, todėl iškėlėme hipotezę, kad galbūt yra kažkas, kas susiję su oraliniu būdu ir plonojoje žarnoje, dėl ko gali atsirasti ilgalaikis IgA atsakas“, – sako Gommerman.
Pelių žarnyno imuninio atsako tyrimas
Siekdama patikrinti savo hipotezę, mokslininkų grupė, vadovaujama doktorantūros daktaro Kei Haniuda, kreipėsi į rotavirusinės infekcijos pelės modelį, siekdama geriau suprasti, kaip sukuriamas virusui specifinis IgA imuninis atsakas.
Jie nustatė, kad nors žarnyno IgA atsakas priklauso nuo dviejų tipų imuninių ląstelių, T ląstelių ir B ląstelių, susikirtimo, jis praleidžia pagrindinį žingsnį, kai viruso dalys pirmą kartą pristatomos T ląstelėms, taip leidžiant greičiau gauti IgA antikūnų atsaką. Be to, IgA, pagamintas reaguojant į virusą, buvo apsauginis ir truko mažiausiai 200 dienų po pradinės infekcijos.
„IgA atsakas buvo šokiruojančiai ilgas“, – sako Gommermanas. „Nepaisant to, kad virusas buvo pašalintas per maždaug 10 dienų, atsakas laikui bėgant vis gerėjo, todėl galiausiai atsiranda IgA antikūnų, kurie labai, labai gerai atpažįsta rotavirusą.
Poveikis būsimam vakcinos kūrimui
Ji mano, kad žarnyno aplinkoje gali būti kažkas unikalaus, pavyzdžiui, jos anatomija ir turtinga mikrobų bendruomenė, kas leidžia sukurti tokį patvarų ir veiksmingą imuninį atsaką. Šios išvados patvirtina geriamosios vakcinacijos, kaip apsaugos nuo kvėpavimo takų virusų strategijos, potencialą, tačiau Gommerman pažymi, kad kuriant geriamąją vakciną taip pat yra didelių kliūčių.
Remdamasi šiuo darbu, ji planuoja kurti geriamąją vakciną nuo labai patogeniško paukščių gripo arba paukščių gripo.
Jos laboratorija taip pat tiria papildomą metodą, naudodama mikrobiomą, kad dabartinės gripo ir COVID-19 vakcinos, kurios pristatomos injekcijomis, būtų „patogesnės gleivinei“ ir, tikimasi, sukeltų stipresnį IgA atsaką.
„Mes sužinojome, kaip imuninės ląstelės suaktyvėja, kaip galime jas aptikti ir kokie signalai yra svarbūs jų vystymuisi”, – sako Gommerman. „Dabar galime pritaikyti šias žinias kurdami geresnes vakcinas.”