Wpływ sezonowej odporności na koronawirusa na podatność na zakażenie SARS-CoV-2 i szczepienie przeciwko COVID-19

W niedawnym badaniu opublikowanym w bioRxiv* Serwer Prepress, naukowcy zbadali, czy odporność na sezonowe białka koronawirusa ludzkiego (CoV) z HKU1, OC43, NL63 lub 229E może chronić przed ciężkim ostrym zespołem oddechowym koronawirusa 2 (SARS-CoV-2) w laboratorium. Zbadali również wpływ wcześniej istniejących poziomów odporności przeciwko sezonowemu CoV S na ochronę immunologiczną zapewnianą przez szczepionki zawierające kwas rybonukleinowy (mRNA) koronawirusa 2019 (COVID-19).

tło

Koronawirusy sezonowe rozprzestrzeniają się szeroko wśród ludzi od kilku lat. Wraz z wiekiem wzrasta możliwość narażenia na wirusy i wytworzenia na nie odporności. Naukowcy postawili hipotezę, że sezonowa odporność na koronawirusa może częściowo chronić przed COVID-19 i że szczepionki SARS-CoV-2 wywołują efekt wsteczny przeciwko sezonowym białkom β-CoV S. Jednak wpływ odporności przeciwsezonowej na koronawirusa na podatność na zakażenie SARS-CoV-2 i szczepieniami COVID-19 mRNA jest niejasny.

o nauce

W bieżącym badaniu naukowcy ocenili immunoprotekcyjne działanie antysezonowej odporności na CoV S przeciwko COVID-19, który powoduje SARS-CoV-2 u myszy i czy istniejące wcześniej poziomy odporności na wirusy sezonowe wpłynęły na ochronę immunologiczną zapewnianą przez SARS-CoV -2 szczepionki.

Myszy zaszczepiono białkami NL63, 229E, OC43, HKU1 i SARS-CoV-2 S w pierwotnych schematach dawek przypominających. Dla porównania myszy kontrolne otrzymały szczepienia antygenem wirusa grypy HA (hemaglutynina). 28 dni po szczepieniu przypominającym, odpowiedzi immunologiczne wśród zwierząt mierzono stosując testy immunoenzymatyczne (ELISA).

Ponadto surowicę szczura oceniano w testach reporterowych ADCC (cytotoksyczność zależna od przeciwciał). Po 21 dniach szczepień przypominających myszy transfekowano donosowo niereplikującym adenowirusem eksprymującym hACE2 (ACE), a następnie prowokowano dzikim (wt) SARS-CoV-2 szczepem Washington-1 pięć dni później.

Myszy uśmiercono trzy i pięć dni po SARS-CoV-2 w celu uzyskania tkanki płucnej do oszacowania obciążenia wirusem za pomocą klasycznych testów łysinkowych i określono miana przeciwciał. Ponadto myszy zaszczepiono 21 dni po podaniu dawki przypominającej LNP kodującym SARS-CoV-2 S (nanocząstki lipidowe) i modyfikatorem wiązania nukleozydów o zmodyfikowanym nukleozydzie kodującym SARS-CoV-2 S. Do oceny porównawczej dodano nieimmunizowaną grupę kontrolną . Komórki Vero E6 zastosowano w eksperymentach z hodowlą komórkową i przeprowadzono testy neutralizacji.

konsekwencje

Sezonowy CoV S indukował silną i ukierunkowaną odpowiedź immunologiczną u zwierząt z reaktywnością krzyżową między alfa-CoV i beta-CoV. Istniejąca wcześniej sezonowa odporność na nowy koronawirus zapewniała niewielką ochronę immunologiczną przed SARS-CoV-2, ale nie wykazała żadnego negatywnego wpływu na odporność indukowaną przez szczepienie SARS.

Surowica 229E S inokulowana S silnie reagowała z 229E S, podczas gdy aktywność wobec NL63 S była zmniejszona, a wśród homozygot beta-CoV S nie zaobserwowano aktywności, mniejsze interakcje z 229E S i niektórymi z nich, chociaż mniejsze interakcje z β-CoV S .

Szczepienie OC43 indukowało silną aktywność anty-OC43 S, niższą aktywność HKU-1 S i SARS-CoV-2 oraz małą aktywność α-CoV. Szczepienie HKU1 S spowodowało silną aktywność homologicznych mian S i niższych mian SARS-CoV-2 S i OC43. Szczepionka SARS-CoV-2 S spowodowała wysoką reaktywność z homologiem S z niewielką reaktywnością krzyżową dla HKU-1 i OC43, ale bez interakcji α-CoV S. Myszy zaszczepione SARS-CoV-2 S były jedynymi zwierzętami, które wykazały ochrona przed wirusową prowokacją.

Wysokie poziomy SARS-CoV-2 S zaobserwowano wśród wszystkich zwierząt zaszczepionych sezonowym koronawirusem na podobnym poziomie jak u zwierząt kontrolnych. Żadna mysz nie wykazywała jawnej choroby po prowokacji, a miana surowicy przeciwko SARS-CoV-2 S wśród wszystkich zwierząt immunizowanych sezonowym koronawirusem S były znacząco podwyższone z podobnym wzrostem wśród kontroli.

Miana myszy zaszczepionych SARS-CoV-2 S nie wykazywały żadnego wzrostu po zakażeniu, co wskazuje na sterylizację odpowiedzi immunologicznych, i nie zaobserwowano sezonowego wzmocnienia CoV S. Szczepienie spowodowało wysoką neutralizację i wiązanie miana przeciwciał przeciwko S białka SARS-CoV -2 spośród wszystkich grup, z największą liczbą mian wśród zwierząt zaszczepionych SARS-CoV-2 S, a najmniejszą wśród szczepionych HA lub sezonowym CoV S.

Podobieństwo mian między myszami immunizowanymi białkami S koronawirusów sezonowych i antygenami HA wirusa grypy wskazuje na brak niekorzystnego wpływu na odpowiedzi immunologiczne na szczepionki SARS-CoV-2 mRNA-LNP. Nie wykryto żadnych organizmów wirusowych u myszy immunizowanych mRNA-LNP w dniu 3 lub 5 po prowokacji; Jednak zwiększone miana zaobserwowano u całkowicie naiwnych myszy. Wyniki wskazują, że część myszy zaszczepionych SARS-CoV-2 S była aktywna wobec białek S, które ulegają ekspresji na powierzchni komórki. Jednak próbki surowicy od sezonowych zwierząt zaszczepionych CoV S nie wykazywały aktywności z wyjątkiem dwóch reagujących na HKU1.

wniosek

Ogólnie rzecz biorąc, wyniki badań wykazały, że białka S sezonowych myszy zaszczepionych CoV S nie wykazywały żadnej dodatkowej ochrony immunologicznej w porównaniu z kontrolami przeciwko SARS-CoV-2. Po SARS-CoV-2 zaobserwowano niewielki efekt wzmacniający plecy w stosunku do infekcji β-CoV S; Jednak u myszy z istniejącą wcześniej odpornością antysezonową na CoV S nie zaobserwowano negatywnego wpływu podobnego do antygenów natywnych na odpowiedzi immunologiczne wywołane szczepieniem przeciwko mRNA SARS-CoV-2.

*Ważna uwaga

bioRxiv publikuje wstępne raporty naukowe, które nie podlegają wzajemnej ocenie, a zatem nie powinny być uważane za rozstrzygające, ukierunkowywać praktykę kliniczną/zachowania związane ze zdrowiem lub być traktowane jako ustalone informacje.