Bewegung und virale T-Zell-Immunität gegen COVID-19 (VIC)

Akute Infektionen der oberen und unteren Atemwege (RTI) aufgrund von Atemwegsviren wie dem Respiratory Syncytial Virus (RSV), der Influenza, dem Parainfluenzavirus (PIV) und dem humanen Metapneumovirus (hMPV) stellen ein großes Problem für die öffentliche Gesundheit dar. Während der Grippesaison 2019–2020 stellte das Center for Disease Control (CDC) fest, dass die Grippe 38 Millionen Krankheiten, 18 Millionen Arztbesuche, 405.000 Krankenhauseinweisungen und 22.00 Todesfälle sowie jährliche Kosten in Höhe von etwa 87,1 Milliarden für das Krankheitsmanagement verursachte die Vereinigten Staaten. Gleichzeitig stellt die COVID-19-Pandemie derzeit eine große Gesundheitskrise in den Vereinigten Staaten und weltweit dar, wobei die Zahl der Fälle 50 Millionen übersteigt und die Zahl der Todesfälle insgesamt mehr als 1,3 Millionen beträgt. Latente Herpesviren (Zytomegalievirus (CMV), Epstein-Barr-Virus (EBV) und Varizella-Zoster-Virus (VZV)) sind andere Arten von Virusinfektionen, die bei gesunden Menschen leicht zu kontrollieren sind, bei immungeschwächten Menschen, wie älteren Menschen oder Krebspatienten, sind diese jedoch latent Viren können tödlich sein. Menschen, die eine allogene hämatopoetische Zelltransplantation (allo-HCT) erhalten, haben ein hohes Risiko einer CMV-Infektion und können bei Transplantationspatienten zu einer erheblichen Morbidität führen. Aufgrund dieser Populationen. Es hat sich gezeigt, dass eine intensive körperliche Betätigung sowie chronisches körperliches Training die antivirale Immunität gegen viele dieser Atemwegsviren und latenten Herpesviren stärkt. Die Immunantwort auf Virusinfektionen beschränkt sich jedoch normalerweise auf die Erkennung humoraler Reaktionen, und die Fähigkeit, Antikörpertiter zu produzieren, ist der Goldstandard zur Bestimmung der Wirksamkeit des Immunsystems als Reaktion auf die Impfung. Allerdings ist die Überwachung der zellulären Immunantwort nach einer natürlichen oder impfstoffinduzierten Immunisierung weniger standardisiert. Zahlreiche Labortechniken wurden entwickelt, um die zelluläre Immunantwort zu testen, darunter Phänotypisierung antigenspezifischer T-Zellen, intrazelluläre Färbung von Zytokinen, ELISPOT oder ELISA für die Produktion von Antigen-abgeleiteten Zytokinen und Antigen-spezifische Zytotoxizitätstests. Diese Tests sind jedoch mühsam und erfordern in der Regel hochspezialisierte Laborgeräte und -techniken. Interferon-gamma (IFN-γ)-Freisetzungsassays wurden entwickelt, um sich auf die zelluläre Immunität zu konzentrieren und könnten diese anderen aufwändigen Verfahren ergänzen oder ersetzen. Daher schlagen wir vor, dass eine einzige Trainingseinheit beim Menschen die gesamte antivirale Immunität gegen zahlreiche Atemwegsviren und latente Herpesviren mithilfe eines IFN-γ-Tests im Vollblut stärkt.

Zweitens besteht ein dringender Bedarf an der Entwicklung neuer Therapeutika, die sowohl prophylaktisch als auch bei der Behandlung von SARS-CoV-2-Infektionen eingesetzt werden können. Die adoptive Zelltherapie mit viralen spezifischen T-Zellen (VST) wurde wirksam zur Behandlung von Virusinfektionen bei immungeschwächten Patienten eingesetzt, insbesondere bei Empfängern einer hämatopoetischen Stammzelltransplantation. Dieses Verfahren wird seit mehr als 25 Jahren angewendet und weist nachweislich Sicherheit und Wirksamkeit auf. Unseres Wissens hat keine Gruppe versucht, SARS-CoV-2-VSTs als potenzielles Therapeutikum zur Vorbeugung und/oder Behandlung refraktärer SARS-CoV-2-Infektionen während der aktuellen COVID-19-Pandemie herzustellen. Ein personalisiertes T-Zellprodukt oder ein „Drittanbieter“-Produkt, das auf einer Bank gespeichert und leicht verfügbar ist, könnte für viele gefährdete Personen (z. B. ältere Menschen, Krebspatienten, Diabetiker, Transplantatempfänger) eine lebensrettende Intervention darstellen sie entwickeln COVID-19. Aktuelle Impfstrategien gegen COVID-19 konzentrieren sich auf die Induktion neutralisierender Antikörper. Dieser stammspezifische Ansatz ist begrenzt, da die Immunität gegen verschobene Stämme, die von einer Saison zur nächsten oder sogar während einer einzigen Saison auftauchen, oft verloren geht. Angesichts der Tatsache, dass T-Zellen Schutz gegen mehrere Virusstämme bieten, gibt es gute Gründe, einen Impfstoff zu entwickeln, der auf T-Zellen abzielt, die eine heterotypische Immunität gegen Coronaviren bieten können. Mit viralen Antigenpeptiden gepulste Impfstoffe gegen dendritische Zellen (DC) wurden erfolgreich zur Auslösung von Immunantworten gegen Influenza, Hepatitis C und HIV eingesetzt und könnten daher als personalisierte Impfstofflösung gegen die COVID-19-Pandemie dienen. In der vorliegenden Studie planen wir, den präklinischen Proof of Concept für einen DC-basierten Impfstoff zu demonstrieren, indem wir versuchen, „humanisierte“ Mäuse in vivo zu immunisieren. Unser vorgeschlagenes NOD-scid-IL2Rγnull (NSG)-Mausmodell wurde erfolgreich zur Generierung präklinischer Daten für humane DC- und VST-basierte Impfstoffe eingesetzt.