Dalam studi terbaru yang diposting ke server pracetak bioRxiv*, para peneliti di Universitas Columbia mengkarakterisasi respons sel T timbal balik dan nontimbal balik terhadap sindrom pernapasan akut coronavirus 2 (SARS-CoV-2).
Kekebalan sel-T sangat penting untuk hasil klinis positif dari infeksi SARS-CoV-2. Oleh karena itu, imunoterapi atau vaksinasi seluler yang berfokus pada sel-T mungkin terbukti berperan penting dalam meningkatkan perlindungan penyakit coronavirus 2019 (COVID-19) di antara pasien dengan gangguan sistem imun (IP). Memori sel-T yang sudah ada sebelumnya yang mengidentifikasi antigen SARS-CoV-2 sebelum vaksinasi atau infeksi COVID-19 dapat dikembangkan karena infeksi sebelumnya dengan CoV manusia (hCoVs) non-SARS endemik. Dengan demikian, sel T prima SARS-CoV-2 dapat mendeteksi varian SARS-CoV-2 yang muncul atau virus hCoV lainnya dan mengubah arah infeksi hCoV berikutnya. Namun, kekebalan silang antara SARS-CoV-2 dan hCoV memerlukan penyelidikan ekstensif.
Studi: Prospek kekebalan virus korona universal: karakterisasi tanggapan sel T timbal balik dan non-timbal balik terhadap SARS-CoV2 dan virus korona manusia biasa. Kredit Gambar: kittipong053 / Shutterstock
Tentang penelitian
Dalam penelitian ini, para peneliti mengeksplorasi respons sel-T yang diamati terhadap protein immunodominan SARS-CoV-2 dan hCoV (M), nukleokapsid (N), dan lonjakan (S).
Tim menilai sampel sel mononuklear darah perifer serial (PBMC) yang diperoleh dari sukarelawan sehat dan individu dengan gangguan kekebalan yang melaporkan atau tidak melaporkan paparan SARS-CoV-2 untuk memperkirakan tanggapan sel-T terhadap hCoV seperti NL63, OC43, HKU1, dan 229E, dan SARS-CoV-2. Reaktivitas terhadap antigen imunodominan terkait diuji dari antara Alpha- dan beta-hCoV umum terkait dalam sampel donor yang sama.
Selain itu, para peneliti menentukan apakah kekebalan sel T yang diinduksi vaksinasi atau yang diperoleh sebelumnya bereaksi silang terhadap varian SARS-CoV-2. Ini dicapai dengan mendapatkan PBMC dari individu positif COVID-19 dan tidak terpajan yang divaksinasi dengan setidaknya satu vaksin SARS-CoV-2. Sel-T yang dihasilkan selanjutnya dinilai untuk reaktivitas terhadap delapan varian SARS-CoV-2 yang menjadi perhatian (VOC). Tim mengkarakterisasi kisaran tanggapan sel-T terhadap hCoV dengan menguji reaktivitas ex vivo menggunakan pepmix yang berasal dari antigen N, M, S1, dan S2 yang terkait dengan hCoV endemik. Selain itu, tingkat respons terhadap hCoV pada donor positif dan negatif COVID-19 dinilai.
Hasil
Hasil studi menunjukkan bahwa salah satu subjek, seorang petugas kesehatan, terjangkit COVID-19 hampir tiga bulan setelah pengambilan sampel awal. Respons sel-T yang tercatat pada awal melawan antigen SARS-CoV-2 N, M, S1, dan S2 sedikit terdeteksi di latar belakang, mengonfirmasi status naif/tidak terpapar. Sampel pasca-COVID-19 mengungkapkan peningkatan reaktivitas yang luar biasa terhadap empat antigen SARS-CoV-2 yang lazim di kompartemen sel T CD4+. Tim mencatat reaktivitas maksimal terhadap antigen protein N, diikuti oleh M, S2, dan S1. Pola dan besaran reaktivitas terhadap target hCoV non-SARS sebelum dan sesudah COVID-19 tetap rendah dan tidak terpengaruh oleh COVID-19. Oleh karena itu, donor sampel khusus ini memiliki memori sel T spesifik antigen yang sangat fokus dan kuat terhadap SARS-CoV-2 setelah infeksi.
Tim mencatat bahwa donor yang terpajan COVID-19 sebagian besar mempertahankan respons sel T CD4+ khusus SARS-CoV-2 secara keseluruhan terhadap delapan VOC yang dinilai. Pengurangan rata-rata hampir 27,8% terhadap SARS-CoV-2 Beta, 16,2% terhadap Gamma, dan 22,5% terhadap VOC Epsilon diamati. Selain itu, pengurangan sebesar 8,5% tercatat terhadap Alpha, 5,2% terhadap Delta, dan 0,83% terhadap VOC Kappa. Namun, pengurangan tertinggi hampir 47% tercatat terhadap VOC Omicron.
Pada tingkat individu, penurunan tertinggi 33 kali lipat dilaporkan pada satu pasien IP positif COVID-19 terhadap varian Omicron, dan dua donor lainnya mengungkapkan penurunan dua kali lipat. Khususnya, tidak ada donor yang menunjukkan pengurangan lebih dari 10 kali lipat dalam tingkat tanggapan sel T CD4+ terhadap varian lain. Sementara tiga donor melaporkan pengurangan reaktivitas dua kali lipat terhadap varian Beta, beberapa melaporkan pengurangan lebih dari dua kali lipat terhadap varian Delta, Kappa, dan Eta dibandingkan dengan kumpulan leluhur. Secara keseluruhan, semua penyintas COVID-19 yang diuji yang menunjukkan reaktivitas terhadap kumpulan WT-peptida juga menunjukkan pengenalan silang varian lain terhadap Delta.
Tim mencatat bahwa baik donor positif maupun negatif COVID-19 menunjukkan respons CD8+ spesifik-antigen yang kuat tetapi sangat tidak konsisten. Secara keseluruhan, reaktivitas terhadap minimal satu antigen yang terkait dengan setiap hCoV diamati di antara semua subjek yang diuji. Namun, respons yang kuat secara simultan terhadap empat antigen yang terkait dengan setiap hCoV jauh lebih dominan di antara sampel positif COVID-19 daripada sampel -negatif.
Selain itu, reaktivitas yang jauh lebih tinggi diamati terhadap antigen S1 hCoVs NL63 dan OC43 di antara penyintas COVID-19 dibandingkan dengan individu negatif SARS-CoV-2. Reaktivitas yang lebih tinggi juga dicatat terhadap antigen S2 dari NL63 dan HKU1, yang meningkat lebih lanjut terhadap antigen S2 dari 229E dan OC43. Tim juga menemukan hubungan yang signifikan antara tanggapan COVID-19 dan tanggapan terkait yang ditargetkan terhadap S2 dan M dari OC43 serta antigen N dari HKU1 dan OC43. Secara keseluruhan, ini menunjukkan hubungan potensial antara kekebalan sel-T yang ditimbulkan setelah infeksi SARS-CoV-2 dan reaktivitas yang diarahkan terhadap hCoV lain. Ini lebih lanjut menyarankan kemungkinan reaktivitas silang dan potensi perlindungan silang.
Kesimpulan
Temuan penelitian menyoroti kekebalan sel T yang luas terhadap antigen SARS-CoV-2 yang diamati pada penyintas COVID-19. Pada individu yang divaksinasi dan dalam masa pemulihan, sel T spesifik SARS-CoV-2 secara efektif mendeteksi sebagian besar varian SARS-CoV-2. Namun, reaktivitas silang terhadap varian Omicron SARS-CoV-2 menurun hampir 50%. Respons terhadap antigen N, S, dan M dari hCoV endemik ditemukan dalam proporsi yang lebih tinggi di antara orang yang selamat dari COVID-19 daripada orang yang tidak terpajan. Para peneliti percaya bahwa penelitian ini mendukung hipotesis bahwa vaksin dengan sel T anti-CoV yang spesifik secara luas dapat memberikan imunoterapi yang efektif.
*Pemberitahuan Penting
bioRxiv menerbitkan laporan ilmiah awal yang tidak ditinjau sejawat dan, oleh karena itu, tidak boleh dianggap sebagai konklusif, memandu praktik klinis/perilaku terkait kesehatan, atau diperlakukan sebagai informasi yang sudah mapan.
Referensi jurnal:
Prospek kekebalan virus korona universal: karakterisasi respons sel T timbal balik dan non-timbal balik terhadap SARS-CoV2 dan virus korona manusia biasa, Mithil K Soni, Edoardo Migliori, Jianing Fu, Amer Assal, Hei Ton Chan, Jian Pan, Prabesh Khatiwada, Rodica Ciubotariu, Michael S May, Marcus R Pereira, Valeria De Giorgi, Megan Sykes, Marcus Y Mapara, Pawel Muranski, bioRxiv 2023.01.03.519511, DOI: https://doi.org/10.1101/2023.01.03.519511, https:// www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.01.03.519511v1