A moszkvai Nemzeti Kutatóegyetem Gazdasági Főiskolájának kutatói az immunrendszer vírusellenes védekezésében kulcsszerepet játszó T-sejtes immunitás örökletes komponenseit vizsgálták a COVID-19-fertőzés súlyosságának összefüggésében. Eredményeiket a Frontiers in Immunology szaklapban közölték. A T-sejtek a fertőzésekkel szembeni ún. sejtes immunitás főszereplői.
A vírusfertőzésekkel szemben kiépülő T-sejtes immunválasz feltétele az, hogy a fertőzött sejtek megjelenítsék a felszínükön a bennük termelődő vírusfehérjék darabkáit, szakszerűbben szólva peptidjeit.
Ez az inger idézi elő a T-sejtek aktiválódását,
melynek hatására képessé válnak a víruspeptideket bemutató fertőzött sejtek elpusztítására.
A víruspeptid által aktivált T-sejtek – amelyek a sejtölő vagy CD8+ T-limfociták közé tartoznak – az inger hatására szaporodásba kezdenek, és 5-7 napon belül egész klónhadsereg áll fel a vírusra nézve fajlagos T-ölősejtekből, amelyek a vírusfertőzött sejteket csalhatatlanul felismerik és kivégzik.
Az viszont, hogy egy sejt mennyire eredményesen képes a víruseredetű peptideket bemutatni, nagyban múlik a genetikán. Az emberi sejtekben az I-es osztályú humán leukocita-antigén (HLA-I) molekulák felelősek ezért a bemutatásért.
A HLA-I osztályba tartozó fehérjék nagy genetikai változatosságot mutatnak az egyes népességeken belül is,
ezért a szülőktől örökölt kombinációjuk minden adott egyedben egyedi. Az egyes HLA-I-génváltozatok – allélok – nem egyforma hatékonysággal lépnek kapcsolatba a SARS-CoV-2 peptidjeivel, így bizonyos allélkombinációk kimondottan jók, mások pedig csapnivalók a peptidbemutatásban.
Aki kedvező kombinációt örökölt, abban a T-sejtek gyorsan felismerik és elpusztítják a fertőzött sejteket, viszont aki rosszat, annak szervezetében a vírus sokkal lazább kontroll alatt garázdálkodhat,
ezért a súlyos esetek nagy valószínűséggel az ő körükből kerülnek ki.
A főiskola Biológiai és Biotechnológiai Karának munkatársai – Makszim Skurnyikov, Sztyepan Nyersziszjan, Alekszej Galatyenko és Alekszander Tonyevickij – a Pirogov Orosz Nemzeti Kutató Orvosegyetem és a moszkvai Filatov Városi Klinika orvosaival, Tatyjána Jankeviccsel, Ivan Gorgyejevvel és Valerij Vecsorkóval együtt a HLA-I-genotípus és a COVID-19-fertőzés lefolyásának súlyossága közti összefüggést vizsgálták.
Gépi tanuló algoritmus segítségével modellt építettek a T-sejtes válasz várható hatékonyságának megjóslására
a HLA-I-allélkészlet alapján. Azok az egyének, akiknek a HLA-I-alléljai támogatják a SARS-CoV-2 peptidek hatékony bemutatását, egy 1-től 100-ig terjedő skálán alacsony rizikópontszámot kaptak, míg azok, akik kevésbé jó peptidbemutató képességgel rendelkeztek, magasabbat. A modell érvényességének megerősítésére 111 COVID-19-ben elhunyt beteg és 428 egészséges kontroll HLA-I-genotípusát határozták meg. A vizsgálatok igazolták, hogy a modell által adott rizikópontszám megbízhatóan jósolja a COVID-19-betegség lefolyásának súlyosságát.
A moszkvai vizsgálati csoport elemzésén túl a kutatók egy madridi populáción is kipróbálták a modellt, amelynek jósló képessége ezen a független mintán is pontosnak bizonyult: a súlyos lefolyású COVID-19-betegek átlagos pontszáma szignifikánsan magasabbnak adódott az enyhe és közepes lefolyású betegekénél.
„A genotípus és a COVID-19 súlyossága közötti összefüggések feltárásán túlmenően az általunk javasolt megközelítés azt is segít értékelni, hogy a COVID-19 különböző mutációi várhatólag miként befolyásolják a vírussal szemben kialakuló T-sejtes immunválaszt – tette hozzá Tonyevickij.
– Képesek lehetünk például a HLA-I-genotípus alapján olyan csoportokat azonosítani, akiknél a SARS-CoV-2 új törzseivel való fertőződés a betegség súlyos formáit idézheti elő." A szerzők természetesen nem azt állítják,
hogy a COVID-19 betegség lefolyása egyedül az öröklött HLA-I-genotípustól függ.
A moszkvai vizsgálati csoport 111 COVID-19-ben elhunyt betegéből például 85-en voltak 60 év fölöttiek (az elhunytak medián életkora 73 év volt), és több mint háromnegyedük rendelkezett valamilyen krónikus alapbetegséggel.
A vizsgálat megerősítette tehát,
hogy az életkor és a fennálló krónikus betegségek a COVID-19 okozta halálozás fontos jósló tényezői.
Azonban a HLA-I-genotípus szerinti megkülönböztetés azt segít megérteni, hogy az életkor és egészségi állapot szerint hasonló feltételekkel induló betegeknél miért tapasztalhatók akkora eltérések a fertőzés lefolyásában.
Az eredmények megtárgyalásának zárásaképpen a szerzők megjegyzést tesznek a különböző technológiájú vakcinák MHCI-gyel való kölcsönhatásával kapcsolatban. „Mivel a rizikópontszámot a peptid-HLA kötődési erősség lineáris kombinációjából számítottuk, lehetőség nyílt az egyes vírusfehérjéket aszerint osztályozni, hogy milyen mértékben járulnak hozzá a rizikópontszámhoz – írják.
– Az immunválasz szempontjából legfontosabb peptidek egyenletesen oszlottak meg a vírusfehérjék között, azok teljes mennyiségével arányosan." Ebből a kutatók arra következtetnek, hogy mivel az RNS- és adenovírus-alapú vakcinák lelkét jelentő tüskefehérje
az egyik legmagasabban reprezentált vírusfehérje,
a tüskefehérjén alapuló, illetve a teljes inaktivált vírust tartalmazó vakcinák hatásában nem várható számottevő különbség az MHC-I-függő peptidbemutatás szempontjából.