Выявлены кандидатные эпитопы для создания универсальной вакцины против коронавирусов

Коронавирусы (КоВ) давно известны в качестве вирусов человека. Некоторые КоВ вызывают легкую простуду, другие — тяжелые респираторные инфекции, становясь причинами вспышек и пандемий. Важной задачей является разработка эффективной вакцины, которая позволит предотвратить новые вспышки КоВ, в том числе зоонозного происхождения. Цель нового исследования заключалась в том, чтобы определить, какие белковые последовательности вируса вызывали наиболее сильный ответ Т-клеток. Родственные вирусы могут иметь одинаковые короткие белковые последовательности, которые будут распознаваться Т-клетками иммунной системы. Этот вид перекрестного иммунитета ученые хотят использовать для того, чтобы бороться с несколькими типами КоВ одновременно.

В качестве прототипов сезонных КоВ использовали HCoV-NL63 (альфа-КоВ) и HCoV-OC43 (бета-КоВ).

Исследователи из США, Австралии и Италии проанализировали иммунодоминантность Т-клеток при участии 88 здоровых доноров в возрасте 19–84 лет, которые были серонегативны к SARS-CoV-2, то есть не встречались с этим вирусом ранее. При этом лица в данной когорте были серопозитивными к вирусам HCoV-NL63 и HCoV-OC43.

Для того, чтобы идентифицировать, какие именно специфические антигены распознают Т-клетки, авторы протестировали мононуклеарные клетки периферической крови доноров с помощью перекрывающихся пептидов, охватывающих белки из всего вирусного протеома HCoV-NL63 и HCoV-OC43. В итоге было проанализировано 594 последовательности эпитопов.

В ходе исследования было установлено, что антигены на S, N, M и nsp3 белках являются иммунодоминантными для вирусов HCoV-NL63 и HCoV-OC43, так же как и для SARS-CoV-2, как было установлено ранее. Тогда как протеины nsp2 и nsp12 являются специфичными для альфа- и бета-КоВ. Всего были выявлены 18 консервативных эпитопов, которые потенциально могут индуцировать перекрестно-реактивные Т-клетки. В целом, чем ближе вирусы друг к другу филогенетически и чем больше гомология последовательностей, тем выше перекрестная реактивности Т-клеток.

Перекрестную реактивность Т-клеток авторы исследовали с учетом предварительно проанализированной консервативности вирусных эпитопов. Предыдущие исследования указывают на порог консервативности 67 % как на достаточный для обеспечения кроссреактивности. Анализу подвергли 18 последовательностей, ассоциированных с разными коронавирусными группами (альфа-КоВ, бета-КоВ, сарбековирусы). Дальнейшее исследование внутри- и межгрупповой кроссреактивности показало, что порог в 67% идентичности последовательностей предсказывает 78% случаев кроссреактивности. При исключении из сравнения сарбековирусов степень точности предсказания кроссреактивности возросла до 89%. При этом внутригрупповая кроссреактивность составила 93% для альфа-КоВ и 96% для бета-КоВ. Интересно, что кроссреактивность Т-клеток на различные эпитопы одних сарбековирусов составила всего 50%.

S-белок SARS-CoV-2, находящийся на поверхности вириона, является основной мишенью для антител и, как следствие, основным протеином для разработки вакцин. Проведенное исследование доказывает наличие перекрестных антигенных эпитопов у разных КоВ. Благодаря наличию этих эпитопов реализуется кроссреактивная Т-клеточная память, обеспечивающая ответ на инфекцию в том числе и новыми вирусами. Авторы исследования полагают, что полученные результаты могут помочь в борьбе с распространением коронавирусных инфекций, в том числе SARS-CoV-2. Так, эти знания важно учитывать при разработке вакцины против уже циркулирующих КоВ и возможных новых вариантов. Стимулированное таким образом размножение кроссреактивных CD4+ Т-клеток поможет обеспечить защиту организма от широкого спектра видов КоВ.

Создана мРНК-вакцина против всех известных подтипов вируса гриппа