COVID-19:lle limakalvojen immuunivasteen analysointimenetelmien kehittäminen ja pätevöinti (MUCOVID)

SARS-CoV-2 on alun perin vastuussa ylempien hengitysteiden ilmassa leviävästä infektiosta, joka keuhkoihin joutuessaan aiheuttaa vakavan akuutin hengitystiesairauden, joka tunnetaan nimellä COVID-19.

Organismin vaste tähän virusaggressioon kohdistuu aluksi hengitysteiden limakalvoihin.

Tämä limakalvovaste on monimutkainen, ja eri aktiivisuustasot ovat vuorovaikutuksessa: mekaaninen aktiivisuus, jossa erittyy limaa, joka toimii esteenä tartunnanaiheuttajalle; fysikaalis-kemiallinen aktiivisuus sekä entsyymien ja sytokiinien tuotanto, jotka edistävät viruspartikkelien hajoamista; ja spesifinen humoraalinen immuuniaktiivisuus, erittävien IgA-tyyppisten immunoglobuliinien tuotanto limakalvotasolla, neutraloivalla aktiivisuudella, joka estää viruksen pääsyn isäntäsoluun.

Näillä synnynnäisillä ja adaptiivisilla immuunimekanismeilla, yhdessä niiden humoraalisten ja solukomponenttien kanssa, on olennainen rooli limakalvon estetoiminnassa. Limakalvon immuniteetti on siksi välttämätön riittävälle, varhaiselle ja pitkäkestoiselle immuunivasteelle hengitystievirusinfektioita vastaan.

SARS-CoV-2 on vaipallinen virus, jossa on kierteinen kapsidi ja genomi, joka koostuu noin 30 000 nukleotidista. Tämä genomi koodaa useita virionin muodostumiselle välttämättömiä proteiineja, mukaan lukien S-proteiini Spikelle ja N-proteiini nukleokapsidille.

Viruksen S-proteiini sitoutuu isäntäsolun angiotensiiniä konvertoivaan entsyymiin 2 (ACE2). ACE2 toimii siten virusreseptorina, joka välittää viruksen pääsyn soluun ja laukaisee immuunivasteen isännässä. Tämä proteiini S on neutraloivan vasta-ainevasteen pääkohde. Proteiini S:n mutaatiot ovat olleet vastuussa SARS-CoV-2-varianttien syntymisestä, joilla on erilaisia ​​fenotyyppejä, jotka vaikuttavat transmissioon ja herkkyyteen vasta-aineille.

N-proteiini on erittäin immunogeeninen glykoproteiini, joka osallistuu myös viruksen replikaatioon ja solujen signalointireittien modulointiin. Virionin kokoamisen virionin aikana N-proteiini sitoutuu viruksen RNA:han ja johtaa helikaalisen nukleokapsidin muodostumiseen. Tämä N-proteiini on erittäin konservoitunut kaikissa SARS-CoV-2-varianteissa ja voi siksi olla mielenkiintoinen kohde yleisessä puolustuksessa tätä virusta vastaan.

Hengitystieinfektion sattuessa limakalvon immuunijärjestelmän stimulaatio laukaisee toisaalta humoraalisen vasteen, jossa vapautuu erittäviä immunoglobuliineja, pääasiassa erittävää IgA:ta. IgA:n päätehtävänä on estää viruksen leviäminen koko kehoon.

Toisaalta hengitystieinfektio laukaisee myös limakalvon soluvasteen, jota ensisijaisesti välittävät T-lymfosyyttejä.

SARS-CoV-2-infektio laukaisee immuunivasteen, johon liittyy vasta-aineiden tuotanto veressä (seerumin vasta-aineet), veren lymfosyyttien stimulaatio ja vasta-aineiden tuotanto ylemmissä hengitysteissä (limakalvovasta-aineet). Kvantitatiivinen anti-SARS-CoV-2 humoraalinen vaste veressä (seerumin vasta-aineet) on arvioitu useilla testeillä. Toistaiseksi se kuitenkin luottaa pääasiassa EIA-tyyppisiin testeihin, joissa veren anti-S IgG (suuntautunut Spike-proteiinia vastaan) ja anti-N IgG (kohdennettu nukleokapsidiproteiinia vastaan) veressä. Tämän vasteen kvalitatiivinen analyysi perustuu näiden vasta-aineiden kykyyn olla neutraloivaa aktiivisuutta (neutralisoivia vasta-aineita).

Anti-SARS-CoV-2 T-lymfosyyttien soluvaste näyttää myös olevan tärkeä infektion hallinnassa. Nopein testi tämän T-lymfosyyttivasteen arvioimiseksi on ELISPOT IFN-y

Mitä tulee limakalvon humoraaliseen vasteeseen, useat tutkimukset ovat dokumentoineet virusspesifisten anti-S-IgA-vasta-aineiden (joka on suunnattu Spike-proteiinia vastaan) infektoituneiden yksilöiden nenänielun eritteissä tai syljessä. Tähän mennessä ei ole olemassa rutiininomaisesti käytettyä testiä limakalvovasta-aineiden mittaamiseksi SARS-CoV-2:lle, erityisesti erittävälle anti-S IgA:lle, ja niiden neutraloivan aktiivisuuden analysoimiseksi.

Näin ollen tutkimuksemme antaa meille mahdollisuuden kehittää ja pätevöittää menetelmiä limakalvojen SARS-CoV-2-immuniteetin analysoimiseksi. Nämä menetelmät ovat välttämättömiä analysoitaessa limakalvon vastetta tälle virukselle.

Kun nämä analyyttiset menetelmät on validoitu, niiden avulla voidaan tutkia limakalvon vastetta infektioon, mutta myös SARS-CoV-2-rokotteen aiheuttamaa limakalvovastetta, erityisesti käytettäessä nenärokotteita.

Itse asiassa tällä hetkellä SARS-CoV-2:n torjuntaan käytetyt rokotteet indusoivat seerumia neutraloivaa aktiivisuutta proteiini S:tä (Spike) vastaan. Niiden lihaksensisäinen antoreitti indusoi systeemisen immuniteetin ja tarjoaa suojan infektion vakavia muotoja vastaan. Nykyisten rokotteiden aiheuttama limakalvon immuniteetti on kuitenkin edelleen heikko. Nenän kautta annettavan rokotteen kehittäminen on mielenkiintoinen tapa, koska se antaisi täydellisemmän suojan, erityisesti säätelemällä viruksen replikaatiota ylemmissä hengitysteissä, mikä indusoi ylempiä hengitysteitä, mikä indusoi lauman immuniteettia ja vähentäisi viruksen leviämistä.