Назад
Как повысить эффективность вакцин, используемых для защиты от вирусных респираторных заболеваний, таких как грипп и COVID-19?
Ученые открывают новые горизонты в этой области, причем перспективным направлением является стимулирование В-клеток памяти непосредственно в легких. В настоящее время вакцины вводятся внутримышечно и не вызывают появления этих популяций клеток. Это исследование, которое расширяет фундаментальные знания в области иммунологии, было опубликовано в журнале Immunity.
В-клетки памяти - это иммунные клетки, вырабатываемые в основном в лимфатических узлах и селезенке после инфекции. Они долгое время сохраняются в этих регионах и хранят память об инфекционных агентах. Если организм сталкивается с теми же агентами в будущем, эти клетки немедленно мобилизуются и быстро активизируют иммунную систему для эффективной защиты человека.
После обширных исследований этих В-клеток памяти назад ученые обнаружили, что они могут быть локализованы и в легких. Специалисты под руководством исследователя Мауро Гайя и его коллег из Центра иммунологии Марсель-Люмини (AMU/CNRS/Inserm) и Центра иммунофеномики (AMU/CNRS/Inserm) продвинулись дальше, чтобы описать природу и функционирование этой специфической популяции иммунных клеток. Цель состояла в том, чтобы лучше понять эти клетки и их участие в долгосрочном иммунном ответе против респираторных инфекций. Для этого ученые работали с двумя мышиными моделями инфекции: вирусами гриппа и Sars-CoV-2.
Они использовали флуоресцентные маркеры для отслеживания появления В-клеток памяти после инфицирования, после чего провели анализ транскриптома отдельных клеток. "Эти методы позволили нам точно локализовать эти клетки в легких наших животных моделей и описать профиль экспрессии их генов клетка за клеткой, чтобы изучить их функцию", - объясняет Гайя.
Примерно через десять недель после инокуляции вируса и после его удаления из организма исследователи наблюдали образование групп В-клеток памяти в слизистой бронхов, занимающих стратегическое положение, позволяющее им находиться в непосредственном контакте с любым новым вирусом, попадающим в легкие.
Более того, данное исследование выявило, что существуют две субпопуляции В-клеток памяти, экспрессирующих различные гены, именуемые "добросовестными" и "посторонними", причем "добросовестные" клетки имеют особое сродство к вирусу, вызвавшему их появление. В случае новой встречи с этим патогеном они немедленно дифференцируются в плазматические клетки и выделяют высокоспецифичные антитела против вируса. И наоборот, "сторонние наблюдатели" не распознают вирус напрямую, но связываются с иммунными комплексами, образованными антителами, которые вырабатываются "добросовестными наблюдателями", благодаря специфическим рецепторам. Поэтому "сторонние наблюдатели" могут способствовать перекрестным реакциям, усиливая реакцию различных популяций "добросовестных наблюдателей" против нескольких типов вирусов.
"Мы имеем двухуровневую систему, которая обеспечивает синергетический эффект и повышает эффективность антивирусного ответа памяти в легких", - объясняет Гайя.
Помимо развития фундаментальных знаний в области иммунологии, авторы видят в этих результатах долгосрочный способ повышения эффективности вакцин против гриппа или COVID-19. Эти результаты могут стать основой для новых разработок в области способов введения вакцин. "Гипотеза заключается в том, что с помощью интраназальной вакцинации мы можем имитировать естественный путь проникновения вируса, мобилизовать эти В-клетки памяти легких, чтобы блокировать вирус, как только он достигнет дыхательных путей в случае инфекции. Таким образом, мы сможем бороться с тяжелыми формами, а также лучше защищаться от инфекции", - заключает Гайя.
Claude Gregoire et al. Вирусная инфекция порождает добросовестные и посторонние субпопуляции легочных резидентных В-клеток памяти через разрешающий механизм (аннотация).
Резидентные легочные В-клетки памяти (MBCs) обеспечивают локализованную защиту от повторной инфекции в дыхательных путях. В настоящее время биология этих клеток остается практически неизученной.
В данном исследовании мы объединили инфекции гриппа и SARS-CoV-2 у флуоресцентно-репортерных мышей для выявления MBC независимо от специфичности антигена. Мы обнаружили, что два основных транскрипционно различных подмножества MBC колонизировали перибронхиальные ниши легких после инфекции. Эти субпопуляции возникли из различных предшественников и были как переключенными по классу, так и соматически мутированными и изначально предрасположенными в своей дифференцировке в плазматические клетки. Объединенный анализ антигенной специфичности и репертуара В-клеточных рецепторов позволил разделить эти подмножества на "добросовестные" вирусспецифические MBC и "посторонние" MBC без очевидной специфичности для вирусов, генерируемых через альтернативный пермиссивный процесс.
Таким образом, разнообразные транскрипционные программы в MBC не связаны со специфическими эффекторными ролями, а скорее с дивергентными стратегиями иммунной системы для одновременного обеспечения быстрой защиты от повторной инфекции при диверсификации исходного репертуара В-клеток.
