CRISPR/Cas9-modifierad mänsklig T-cell (PD-1 och ACE2 Knockout Engineered T-celler) för att inducera långvarig immunitet hos COVID-19-patienter

T-cellsutmattning kan begränsa långvarig immunitet hos COVID-19-patienter. T-celler kan förlora sin förmåga att bekämpa virus och tumörer när de har långvarig exponering för dessa fiender. Nya data tyder på att människor som upplever milda COVID-19-symtom visar molekylära tecknen på utmattade minnes-T-celler och därför kan ha en minskad förmåga att bekämpa återinfektion. Tvärtom kan människor som utvecklar allvarliga covid-19-symtom vara bättre skyddade från återinfektion. En nyligen genomförd studie rapporterade att 82,1 % av fallen av covid-19 visade lågt antal cirkulerande lymfocyter. Det har rapporterats att, i fallet med kroniska virus, orsakar kontinuerlig PD-1-expression utmattning av T-celler och försämrar förmågan att döda de infektiösa cellerna. Besvikelsen av patienter med COVID-19 kännetecknas av en minskad lymfocytprocent, med en liknande andel CD4+ och CD8+ T-celler. Mängden T-celler, mestadels CD8+ T-celler, som uppvisar höga uttryckshastigheter av sen aktivitetsmarkör CD25 och utmattningsmarkör PD-1 ökar. Därför kan SARS-CoV-2 göra förändringar genom att modifiera det förvärvade immunsystemet, inklusive B- och T-celler. Enligt experiment har uttrycket av PD-1, som en viktig faktor i induktion och upprätthållande av periferiell tolerans som bibehåller stabiliteten hos T-celler, visat sig ha en högre andel i olika celler hos COVID-19-patienter. I ett experiment utfört av Diao et al., på patienter med SARS-CoV-2, observerades att uttrycket av PD-1 på ytan av T-celler ökade signifikant; det visades också att under den SARS-CoV-2-inducerade sjukdomen var ytterligare uttryck av PD-1 och Tim-3 på T-cellerna direkt relaterade till sjukdomens svårighetsgrad; de faktorer som också ökade vid andra virusinfektioner. T-cellsutmattning"-fenomenet skulle kunna vändas relativt enkelt, till exempel när T-cellerna inte längre exponeras för viruset eller tumören. Men tyvärr, även om utmattade T-celler som återhämtats från kronisk infektion (REC-TEX) återfår viss funktion och egenskaper hos minnes-T-celler (TMEM), behåller de epigenetiska ärr som indikerar att kontrollen av genuttryck är "låst" till deras utmattningshistorik. När T-celler väl blir utmattade förblir de i grunden "anslutna" för att vara utmattade - så det kan vara svårt att få dem att bli effektiva virus- och cancerbekämpare igen", säger John Wherry, PhD, ordförande för avdelningen för systemfarmakologi och Translational Therapeutics och chef för Penn Institute of Immunology vid Perelman School of Medicine vid University of Pennsylvania. Dessutom kan COVID-19 infektera T-lymfocytceller och inducera apoptos och apoptotiska markörer. Lymfocytopeni hittades också i fall av luftvägssyndrom i Mellanöstern (MERS). MERS-CoV kan direkt infektera humana primära T-lymfocyter och inducera T-cellsapoptos genom yttre och inre apoptosvägar, men det kan inte replikera i T-lymfocyter. Det är dock oklart om SARS-CoV-2 också kan infektera T-celler, vilket resulterar i lymfocytopeni. En studie visade att T-celler uttrycker en mycket låg expressionsnivå av hACE2 på sin cellyta och T-cellinjer var betydligt mer känsliga för SARS-CoV-2-infektion jämfört med SARS-CoV. Med andra ord, dessa resultat säger oss att T-lymfocyter kan vara mer tillåtande för SARS-CoV-2-infektion. Därför är det troligt att S-proteinet i SARS-CoV-2 kan förmedla potent smittsamhet, även på celler som uttrycker lågt hACE2, vilket i sin tur skulle förklara varför överföringshastigheten för SARS-CoV-2 är så hög. Genom de senaste framstegen inom genomisk redigering kan T-celler nu framgångsrikt modifieras via CRISPR/Cas9-teknologi. Till exempel kan engagerande av (post-)transkriptionella mekanismer för att öka produktionen av T-cellscytokiner, ominriktning av T-cellsantigenspecificitet eller göra T-celler refraktiva för hämmande receptorsignalering förstärka T-cellseffektorfunktionen. Därför kan CRISPR/Cas9-medierad genomredigering ge nya strategier för att inducera långsiktig immunitet mot COVID-19. Immunterapier med autologa T-celler har blivit ett kraftfullt behandlingsalternativ för många sjukdomar som virusinfektion eller cancer. Dessa inkluderar adoptiv isolering och överföring av naturligt förekommande virus/tumörspecifika T-celler och överföring av T-lymfocyter som har modifierats genetiskt. Enligt utredaren kommer utmattade virusreaktiva CD8+ minnes T-celler att isoleras från patienter med mild infektion med hjälp av en modifierad antigenreaktiv T-cellsanrikningsanalys (ARTE). uttömda virusreaktiva CD8+ minne T-celler kommer att samlas in och både programmerad celldöd protein 1 (PDCD1) gen och ACE2 gen kommer att slås ut av CRISPR Cas9 i laboratoriet. Lymfocyterna kommer att selekteras och expanderas ex vivo och infunderas tillbaka till patienter.