Molecula selfie: Arma secretă împotriva SARS-CoV-2, virusul care provoacă Covid, deținută de organisum uman

O clasă de molecule din vastul sistem care ajută organismul uman să distingă „sinele" (self) de „non-eu", ar putea fi cheia pentru a împiedica SARS-CoV-2, virusul care provoacă Covid, să rechiziţioneze celulele sănătoase, au descoperit oamenii de ştiinţă în cadrul unei serii de experimente.

Cercetarea, publicată în revista Science Immunology, a fost condusă de Universitatea Oxford din Marea Britanie, unde oamenii de ştiinţă s-au orientat spre o clasă de molecule a căror sarcină este de a împiedica sistemul imunitar să atace celulele sănătoase.

Moleculele aflate în centrul atenţiei aparţin clasei de proteine, antigenul leucocitar uman (HLA), parte a complexului major de histocompatibilitate (MHC), care reprezinta un grup de gene situat pe bratul scurt al cromozomului 6, ce produce markeri celulari de suprafaţă cu un rol important în procesul de recunoaştere a self-ului, molecule de clasa I şi II.

Există mai multe clase de molecule HLA, iar fiecare clasă poate fi găsită pe anumite tipuri de celule.

De exemplu, moleculele HLA de clasa I se găsesc aproape pe suprafaţa tuturor celulelor nucleate; cele de clasa II se găsesc pe limfocitele B, celulele dendritice, macrofagele, monocitele şi celulele epiteliale timice, printre altele. Aceste grupuri HLA, sau clase de molecule HLA, sunt cunoscute sub denumirea de proteine HLA clasice.

Antigenele HLA care implică donatori şi primitori sunt cele care sunt analizate pentru transplanturile de organe.

Cu cât potrivirea este mai strânsă, cu atât este mai probabil ca transplantul să aibă succes.

Proteinele HLA, în general, permit organismului să distingă self-ul şi previn atacurile autoimune împotriva celulelor normale.

Chiar dacă cercetările anterioare au demonstrat că infecţia cu SARS-CoV-2 reduce automat - temperează - proteinele HLA clasice pentru a împiedica sistemul imunitar să recunoască celulele infectate, a rămas neclar dacă SARS-CoV-2 afectează cu adevărat toate clasele HLA în acelaşi mod.

De exemplu, comportamentul unui subset de molecule HLA clasa I, definit ca HLA-E, nu este redus de virus în acelaşi mod în care sunt reduse moleculele HLA clasice, sugerând un posibil răspuns imunitar ascuns împotriva SARS-CoV-2.

HLA-E este exprimat pe celulele natural killer şi pe celulele T CD8+.

Echipa de la Oxford a fost interesată de populaţia cunoscută sub numele de celule HLA-E restricţionate T CD8+, o armată feroce, dar clandestină, de celule T potenţial capabile să învingă celulele infectate cu SARS-CoV-2.

Activitatea acestor celule T ar putea explica de ce unii oameni reuşesc să contracareze rapid Covid19.

Totuşi, oricât de interesantă părea în teorie posibilitatea existenţei unei arme secrete împotriva coronavirusului, activitatea HLA-E în timpul infecţiei cu SARS-CoV-2 a fost neclară până la noile cercetări de la Oxford.

Echipa a examinat probe de sânge de la pacienţi cu Covid-19 şi a identificat cinci peptide - fragmente proteice - care induc activitatea celulelor T ucigaşe restricţionate de HLA-E.

HLA-E este un reglator important al activării şi inhibării celulelor natural killer şi a limfocitelor T citotoxice.

Echipa a constatat, în urma unei serii de experimente, că HLA-E poate răspunde şi iniţia un răspuns imunitar împotriva celulelor infectate cu SARS-CoV-2.

„Am identificat cinci peptide din SARS-CoV-2 care au provocat răspunsuri în celulele T CD8+ restricţionate de HLA-E la pacienţii convalescenţi cu boala Covid-19″, a scris dr. Hongbing Yang în lucrarea de cercetare.

Yang şi echipa sa din Oxford au demonstrat în această cercetare cum HLA-E este esenţial în timpul infecţiei cu SARS-CoV-2.

Într-adevăr, sistemul HLA este controlat de genele de pe cromozomul 6, care codifică activitatea tuturor proteinelor de suprafaţă celulară HLA care ajută la reglarea răspunsului imunitar.

Echipa de la Oxford s-a concentrat asupra HLA-E, deoarece este cunoscut pentru capacitatea sa de a orchestra distrugerea celulelor compromise de virusuri în replicare.

În laborator, Yang şi colegii săi au descoperit că acele clone de celule T CD8+ specifice HLA-E, derivate de la pacienţii cu Covid-19, au recunoscut celulele infectate cu SARS-CoV-2 şi au suprimat replicarea virală.

Dar a fost confirmată în laborator şi suprimarea moleculelor HLA clasice de către SARS-CoV-2.

Aceasta este activitatea care permite coronavirusului să copleşească celulele vulnerabile, eludând în acelaşi timp sistemul imunitar - aşa-numita evadare imunitară.

Acest lucru nu s-a întâmplat însă în liniile celulare HLA-E, în special în cele provenite din celule epiteliale primare ale căilor respiratorii umane, a constatat studiul.

Analizele suplimentare ale celulelor epiteliale pulmonare umane primare au arătat că expunerea la SARS-CoV-2 a provocat o scădere a HLA-Ia, dar nu şi a HLA-E.

Clonele de celule T CD8+ derivate din peptidele HLA-E, care exprimau diverşi receptori de celule T, au suprimat replicarea SARS-CoV-2 în celulele epiteliale pulmonare umane.

„Este posibil ca echilibrul normal, care este puternic în favoarea celulelor T clasice restricţionate, să fie perturbat în cazul infecţiei cu SARS-CoV-2 şi că celulele T restricţionate de HLA-E ar putea contribui astfel la controlul virusului în această infecţie", cred cercetătorii.

Cercetarea lor oferă noi informaţii cheie asupra complexului HLA în timpul infecţiei cu SARS-CoV-2 şi, mai ales, a răspunsului unic al HLA-E.

Echipa a mai descoperit că celulele T ucigaşe restricţionate de HLA-E au persistat la un nivel robust şi că celulele T HLA-E au fost capabile să suprime replicarea virală.

Aceste descoperiri sugerează că celulele T CD8+ specifice SARS-CoV-2, restricţionate de HLA-E, pot prezenta beneficii atunci când moleculele HLA clasice sunt subreglate de SARS-CoV-2.

Creşterea activităţii moleculelor HLA-E-restricţionate ar putea fi exploatată printr-un vaccin ţintit, în special pentru persoanele care sunt imunocompromise, cum ar fi persoanele de 65 de ani şi mai în vârstă, sau cele care au boli cronice.

„Inducerea răspunsurilor celulelor T restricţionate de HLA-E prin vaccinuri axate pe epitopi universali (regiuni specifice ale antigenelor de care se leagă anticorpii) ar putea fi o posibilitate atractivă", au concluzionat cercetătorii.