Une nouvelle recette pourrait conduire à de meilleurs vaccins COVID-19

Une seringue sur un fond noir

Une nouvelle étude sur la façon dont les cellules humaines activent le système immunitaire en réponse à l'infection par le SRAS-CoV-2 pourrait ouvrir la porte à des vaccins encore plus efficaces et puissants contre le coronavirus et ses variantes émergentes rapidement.

Les chercheurs disent que c'est le premier véritable aperçu des types de « drapeaux rouges » que le corps humain utilise pour obtenir l'aide des cellules T, des tueurs que le système immunitaire envoie pour détruire les cellules infectées. Jusqu'à présent, les vaccins COVID se sont concentrés sur l'activation d'un type différent de cellules immunitaires, les cellules B, qui sont responsables de la création d'anticorps.

Développer des vaccins pour activer l'autre bras du système immunitaire, le Les cellules T-pourrait augmenter considérablement l'immunité contre le coronavirus et, surtout, ses variantes.

Tel que rapporté dans le journal Cellule, les chercheurs affirment que les vaccins actuels pourraient manquer de certains morceaux importants de matériel viral capables de déclencher une réponse immunitaire holistique dans le corps humain. Sur la base des nouvelles informations, "les entreprises devraient réévaluer leurs conceptions de vaccins", déclare Mohsan Saeed, virologue au National Emerging Infectious Diseases Laboratories (NEIDL) de l'Université de Boston et co-auteur de l'article.

Saeed, professeur adjoint de biochimie à la Faculté de médecine, a effectué des expériences sur des cellules humaines infectées par le coronavirus. Il a isolé et identifié ces morceaux manquants de protéines du SRAS-CoV-2 dans l'un des laboratoires de niveau 3 de biosécurité du NEIDL (BSL-3).


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"C'était une grande entreprise car de nombreuses techniques de recherche sont difficiles à adapter pour des niveaux de confinement élevés [tels que BSL-3]", explique Saeed. « Le pipeline global de recherche sur les coronavirus que nous avons créé au NEIDL et le soutien de toute notre équipe NEIDL nous ont aidés tout au long du processus. »

Saeed s'est impliqué lorsque les généticiens computationnels Pardis Sabeti et Shira Weingarten-Gabbay l'ont contacté. Ils espéraient identifier des fragments de SRAS-CoV-2 qui activent les cellules T du système immunitaire.

« L'émergence de variantes virales, un domaine de recherche actif dans mon laboratoire, est une préoccupation majeure pour le développement de vaccins », déclare Sabeti, un chef de file du programme des maladies infectieuses et du microbiome du Broad Institute. Elle est également professeure à l'Université Harvard en biologie des systèmes, biologie de l'organisme et de l'évolution, et immunologie et maladies infectieuses, ainsi qu'investigatrice du Howard Hughes Medical Institute.

"Nous sommes immédiatement passés à l'action parce que mon laboratoire avait [déjà] généré des lignées cellulaires humaines qui pourraient être facilement infectées par le SRAS-CoV-2", explique Saeed. Les efforts du groupe ont été menés par deux membres du laboratoire Saeed : Da-Yuan Chen, un associé postdoctoral, et Hasahn Conway, un technicien de laboratoire.

Dès le début de la pandémie de COVID au début de 2020, les scientifiques du monde entier connaissaient l'identité de 29 protéines produites par le virus SARS-CoV-2 dans les cellules infectées – des fragments viraux qui constituent désormais la protéine de pointe dans certains vaccins contre le coronavirus, comme le Moderna , Pfizer-BioNTech et vaccins Johnson & Johnson.

Plus tard, les scientifiques ont découvert 23 autres protéines cachées dans la séquence génétique du virus ; cependant, la fonction de ces protéines supplémentaires était un mystère jusqu'à présent. Les nouvelles découvertes de Saeed et de ses collaborateurs révèlent - de manière inattendue et critique - que 25 % des fragments de protéines virales qui déclenchent l'attaque du système immunitaire humain contre un virus proviennent de ces protéines virales cachées.

Comment le système immunitaire détecte-t-il exactement ces fragments ? Les cellules humaines contiennent « ciseaux » moléculaires"—appelées protéases—qui, lorsque les cellules sont envahies, coupent des morceaux de protéines virales produites pendant l'infection. Ces morceaux, contenant des protéines internes exposées par le processus de hachage, comme la façon dont le noyau d'une pomme est exposé lorsque le fruit est segmenté, sont ensuite transportés vers la membrane cellulaire et poussés à travers des portes spéciales.

Là, ils restent à l'extérieur de la cellule, agissant presque comme un auto-stoppeur, agitant l'aide des cellules T qui passent. Une fois que les cellules T remarquent que ces drapeaux viraux pénètrent dans les cellules infectées, elles lancent une attaque et tentent d'éliminer ces cellules du corps. Et cette réponse des lymphocytes T n'est pas insignifiante – Saeed dit qu'il existe des liens entre la force de cette réponse et le fait que les personnes infectées par le coronavirus développent ou non une maladie grave.

«Il est assez remarquable qu'une signature immunitaire aussi forte du virus provienne de régions [de la séquence génétique du virus] auxquelles nous étions aveugles», déclare Weingarten-Gabby, auteur principal de l'article et stagiaire postdoctoral au laboratoire Sabeti. "C'est un rappel frappant que la recherche motivée par la curiosité est à la base des découvertes qui peuvent transformer le développement de vaccins et de thérapies."

« Notre découverte… peut aider au développement de nouveaux vaccins qui imiteront plus précisément la réponse de notre système immunitaire au virus », a déclaré Sabeti.

Les lymphocytes T détruisent non seulement les cellules infectées, mais mémorisent également les drapeaux du virus afin qu'ils puissent lancer une attaque, plus forte et plus rapide, la prochaine fois que la même variante ou une variante différente du virus apparaît. C'est un avantage crucial, car Saeed et ses collaborateurs disent que le coronavirus semble retarder la capacité de la cellule à faire appel à l'aide immunitaire.

"Ce virus veut passer inaperçu par le système immunitaire aussi longtemps que possible", explique Saeed. « Une fois remarqué par le système immunitaire , il va être éliminé, et il ne le veut pas.

Sur la base de leurs découvertes, selon Saeed, une nouvelle recette de vaccin, incorporant certaines des protéines internes nouvellement découvertes constituant le virus du SRAS-CoV-2, serait efficace pour stimuler une réponse immunitaire capable de s'attaquer à un large éventail de nouvelles variantes de coronavirus émergentes. . Et étant donné la vitesse à laquelle ces variantes continuent d'apparaître dans le monde, un vaccin capable de fournir une protection contre chacune d'entre elles changerait la donne.

Le soutien à l'étude est venu de l'Institut national de la santé; l'Institut national des allergies et des maladies infectieuses; le Consortium d'analyse des tumeurs protéomiques cliniques du National Cancer Institute (NCI); une bourse du programme Human Frontier Science; une bourse postdoctorale Gruss-Lipper; une bourse du programme de leadership Zuckerman STEM ; une bourse postdoctorale Rothschild ; l'Institut de recherche sur le cancer/fondation de Hearst; une bourse de recherche d'études supérieures de la National Science Foundation; Bourses à long terme de l'EMBO ; une bourse de l'Institut de recherche sur le cancer/Bristol-Myers Squibb ; l'Institut Parker pour l'immunothérapie du cancer ; le Collectif Emerson ; la Fondation caritative G. Harold et Leila Y. Mathers ; la Fondation Bawd ; fonds de démarrage de l'université de Boston ; la Fondation Mark et Lisa Schwartz ; le Consortium du Massachusetts pour la préparation aux agents pathogènes; l'Institut Ragon de MGH, MIT et Harvard ; et le Laboratoire national Frederick pour la recherche sur le cancer.

La source: L'Université de Boston

A propos de l'auteur

Kat McAlpine-Boston

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Cet article a été initialement publié sur Futurity

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