Назад
Профилирование иммунных клеток выявляет их внешний вид, количество и уровень активности против SARS-CoV-2.
Т-клетки играют важную роль в иммунной системе человека. Лимфоциты, образуются в костном мозге откуда они перемещаются по кровеносным сосудам в вилочковую железу. Затем они формируют на своей клеточной поверхности рецепторы для идентификации и борьбы с чужеродными агентами. Т-клетки также стимулируют образование В-клеток, которые вырабатывают антитела для борьбы с вирусами. Вирусоспецифические иммунные реакции Т-клеток могут быть обнаружены в крови через несколько месяцев или даже лет после инфекции.
В связи с миллионами людей, инфицированных вирусом Ковид-19, и зарождающейся четвертой волной пандемии, большой интерес представляет изучение Т-клеток, которые борются с этим вирусом. Т-клетки имеют огромное значение для защиты от инфекции SARS-CoV-2 или предотвращения серьезных заболеваний. "Нас особенно интересует, сколько этих специфических Т-клеток присутствует в организме инфицированного человека, какие качества позволяют этим клеткам реагировать на вирус и как долго Т-клетки существуют", - говорит доктор Килиан Шобер из Института медицинской микробиологии, иммунологии и гигиены.
Междисциплинарная группа исследователей сумела разработать метод поиска рецепторов Т-клеток, реагирующих на SARS-CoV-2. Группа разделила образцы крови, взятые у серьезно инфицированных пациентов с Covid-19, на два пула. Затем образцы из первого пула стимулировали антигеном вируса, а второй пул оставили необработанным. "Это позволило нам выявить Т-клетки, которые реагировали на вирус, и точно охарактеризовать их фенотип", - говорит Герберт Шиллер, руководитель группы из Helmholtz Zentrum München. "Теперь у нас есть профиль для идентификации Т-клеток, которые борются с SARS-CoV-2".
Мюнхенские исследователи теперь знают, как выглядят Т-клетки, борющиеся с вирусом. Подобные Т-клетки были обнаружены не только в крови, но и в дыхательных путях пациентов. Это позволило провести различие между клетками, все еще находящимися в "горячей фазе", и клетками, находящимися в спящем ("холодном") состоянии - другими словами, определить, продолжает ли пациент бороться с инфекцией или уже победил ее.
Результаты исследования, опубликованные в Nature Communications весьма значимы. Они позволяют различать специфические для SARS-CoV-2 Т-клетки в разных органах (кровь или легкие), в разных состояниях активации (недавно встреченный антиген или нет) и в разных контекстах болезни (тяжело больной/вирусоположительный или легко больной/вирусоотрицательный).
"Теперь мы лучше понимаем, как появляются Т-клетки, нацеленные на SARS-CoV-2, и насколько многочисленны они в крови и дыхательных путях",
- говорит профессор Дирк Буш, директор Института медицинской микробиологии, иммунологии и гигиены. "В будущем этот процесс, вероятно, можно будет также использовать для определения количества защитных Т-клеток после вакцинации".
Группе, работающей с директором лаборатории профессором Дирком Бушем, также удалось модифицировать Т-клетки здоровых людей, чтобы обеспечить первый ответ на SARS-CoV-2. "Это показывает, что можно оснастить Т-клетки пациентов рецепторами для более эффективной борьбы с вирусом", - говорит Килиан Шобер. Это первый шаг на пути к адоптивному лечению Т-клетками тяжелобольных пациентов с Covid-19. Этот процесс может быть применим и к другим заболеваниям благодаря более точной характеристике реакции Т-клеток, что является важной надеждой для лечения аутоиммунных заболеваний и рака.
David S. Fischer et al. Секвенирование РНК единичных клеток выявляет ex vivo сигнатуры Т-клеток, реагирующих на SARS-CoV-2, посредством "реверсного фенотипирования" (аннотация).
Фенотипический профиль Т-клеток, реагирующих на антигены вируса тяжелого острого респираторного синдрома (SARS)-CoV-2, in vivo остается малоизученным. Традиционные методы выявления антигенреактивных Т-клеток требуют повторной антигенной стимуляции in vitro или индивидуализированных пептидно-человеческих лейкоцитарных антигенов (pHLA) мультимеров. В данном исследовании мы используем секвенирование РНК единичных клеток для идентификации и профилирования SARS-CoV-2-реактивных Т-клеток от пациентов с COVID-19. Для этого мы вызываем транскрипционные сдвиги путем антигенной стимуляции in vitro и используем естественные последовательности Т-клеточных рецепторов (TCR) клонированных Т-клеток в качестве штрих-кодов для "реверсного фенотипирования".
Это позволяет идентифицировать SARS-CoV-2-реактивные TCR и выявить фенотипические эффекты, вызванные антиген-специфической стимуляцией. Мы охарактеризовали транскрипционные сигнатуры текущих и ранее активированных SARS-CoV-2-реактивных Т-клеток и показали соответствие с фенотипами Т-клеток из дыхательных путей пациентов с тяжелой формой заболевания в присутствии или отсутствии вируса в независимых когортах. Реверсное фенотипирование является мощным инструментом, позволяющим получить комплексное представление о клеточном состоянии SARS-CoV-2-реактивных Т-клеток в разных тканях и состояниях активации.
