מדענים ממכון לה ג'ולה לאימונולוגיה (LJI) מצאו ראיות ישירות לכך שחשיפה לקורונה מצונן יכולה לאמן תאי T להילחם ב-SARS-CoV-2. למעשה, נראה כי חשיפה קודמת לנגיף קורונה נפוץ מגנה חלקית על עכברים מפני נזק לריאות במהלך זיהום SARS-CoV-2 שלאחר מכן.
המחקר החדש, שפורסם לאחרונה ב תקשורת טבע, מספק מבט ראשוני חשוב כיצד מתפתחים תאי T "הצלביים" – שיכולים להילחם במספר וירוסים מאותה משפחה – במודל של בעלי חיים. "אנו לומדים כיצד תאי החיסון הללו מתפתחים ומתפקדים", אומרת מדריכת המחקר, LJI, אנני אלונג נגונו, Ph.D.
מעבדת שרסטה פועלת כעת לפיתוח חיסונים חדשים שתוכננו במטרה לרתום את תאי ה-T החזקים הללו. חיסונים אלה יגנו מפני SARS-CoV-2 ויספקו חסינות בפני מספר נגיפים אחרים בעלי פוטנציאל מגיפה.
המחקר שלנו יעזור למדענים לעצב ולשפר חיסונים של 'פאן-קורונה' המעוררים תגובות רחבות ומגוונות".
LJI פרופסור סוג'אן שרסטה, Ph.D., מנהיג בכיר במחקר וחבר במרכז לחדשנות חיסונים של LJI
כמה חזקים הם תאי T?
תאי T נוטים להיות מומחים. הם לומדים לצוד מטרות מולקולריות ספציפיות, הנקראות אפיטופים, השייכים לפתוגנים ספציפיים. תאי T "תגובתיים צולבים" חשובים לבריאות האדם מכיוון שהם מזהים מטרות אפיטופים על פתוגנים שונים, אך בעלי קשר הדוק, כמו חברים שונים ממשפחת הקורונה. משפחה ויראלית זו כוללת נגיף קורונה של הצטננות ופתוגנים רציניים כגון SARS-CoV-2.
מגיפת COVID-19 שמה באור הזרקורים תאי T מגיבים צולבים. בתחילת 2020, פרופסורי LJI שיין קרוטי, Ph.D., ואלסנדרו סטה, Dr.Biol.Sci., גילו שלאנשים רבים – שמעולם לא נחשפו ל-SARS-CoV-2 – כבר היו תאי T שזיהו נגיף הקורונה החדש. איך תאי T אלו ידעו מה לחפש?
SARS-CoV-2 הופיע רק בשנת 2019, אך אנשים רבים חלו בנגיף הקורונה הצטננות הרבה לפני כן. מדעני LJI הראו שתאי T מוצלבים יכולים לזהות מטרות בשני הנגיפים. במחקרי המשך, חוקרים אפילו מצאו קשר בין תאי T צולבים וסיכון נמוך יותר לפתח COVID-19 חמור.
אם תאי T יכלו ללמוד למקד את שני הנגיפים בו-זמנית, אולי מדענים יכולים לתכנן חיסון נגד סוגים רבים של וירוסים, כולל גרסאות חדשות של SARS-CoV-2. זו הייתה התקווה – אבל עדיין היה הרבה מה ללמוד.
"כדי לעצב חיסונים טובים יותר עלינו לדעת בדיוק כיצד תאי T מגנים אלו מתפתחים וכמה זמן חלון ההגנה הזה נמשך", אומר עמית פוסט-דוקטורט LJI Rúbens Alves, Ph.D., ששימש ככותב ראשון של המחקר החדש.
מעבדת שרסטה פועלת כדי לענות על שאלות אלו. חברי המעבדה מתמחים בפיתוח מודלים מואנשים של עכברים, המאפשרים להם לחקור מחלות זיהומיות ותגובות תאי חיסון רלוונטיות לאדם בסביבה מבוקרת.
תאי T צולבים להצלה
לצורך המחקר החדש, החוקרים השתמשו בזני עכברים שיכולים לייצר את אותו מגוון של תאי T בדיוק כמו אלה שנמצאו בבני אדם. החוקרים הדביקו את העכברים הללו באחד מנגיף הקורונווירוס ההצטננות הנפוצים ביותר, הנקרא OC43. SARS-CoV-2 ו-OC43 הם שניהם נגיפי בטאקורונה.
המדענים גילו שעכברים שנדבקו ב-OC43 יצרו תאי T "עוזר" CD4+ ותאי T "רוצחים" CD8+ שהגיבו עם SARS-CoV-2. תאים אלה כוונו לאותם אפיטופים כמו תאי T שנאספו מבני אדם עם חשיפה ל-SARS-CoV-2.
לאחר מכן, החוקרים פיתחו מודל של זיהום רציף עם זיהום OC43 ואחריו SARS-CoV-2 בעכברים המואנשים הללו. הם בדקו האם תאי ה-T הצולבים אכן עזרו להגן על העכברים מפני COVID-19 חמור.
תאי T "עוזרים" מסוג CD4+ בעלי תגובה צולבת אכן עזרו לנטרל את התקפת הנגיף על מערכת הנשימה. עכברים עם חשיפה קודמת ל-OC43 הראו רמות נמוכות יותר של זיהום SARS-CoV-2 בדרכי הנשימה שלהם והיו פחות סיכויים לפתח דלקת ריאות ונזק לריאות. תאי T בעלי תגובה צולבת באמת עזרו למנוע מחלות קשות.
"המומחיות של המעבדה שלנו במודלים של עכברים אפשרה לנו להעמיק במה שהציעו מחקרים אנושיים", אומר אלונג נגונו.
השלבים הבאים לתכנון חיסון
SARS-CoV-2 אינו הנגיף הראשון שגורם להתפרצות קטלנית. SARS, שגרם להתפרצות קטלנית בשנת 2003, היה גם נגיף קורונה. כך גם MERS. מחקר חדש זה הוא צעד חשוב בהבנת האופן שבו תאי T עשויים ללמוד לזהות ולהגיב בצורה צולבת לנגיפים רבים בבת אחת – כולל גרסאות SARS-CoV-2 המתעוררות ובני משפחה אחרים עם פוטנציאל מגיפה.
בהמשך, הצוות ירצה לחקור כיצד חשיפה לסוגים אחרים של קורונווירוס הצטננות משפיעה על תאי T. האם עדיין יתפתחו תאי T בעלי תגובה צולבת? האם הם יחפשו את אותם אפיטופים משותפים או מטרות שונות?
"יש לנו כעת את מודל העכבר לחקור תרחישים שונים של זיהום אנושי, כמו המצב השכיח שבו אדם נדבק פעמים רבות בקורונווירוסים שונים של הצטננות לפני שנתקל ב-SARS-CoV-2", אומר שרסטה. "אפילו יש לנו עכשיו מודל לאפיין תגובות שונות של תאי T אנושיים שנוצרו על ידי חיסון SARS-CoV-2 ולקבוע את התרומה של תאי T אלה להגנה הנגרמת על ידי החיסון."
שרסטה אומר שהמכון מצויד היטב להתקדם במחקר זה למניעת מגיפה. היא זוקפת את ה-LJI על כך שלמדעני ה-LJI יש את ההכשרה והמתקנים החיוניים לחקר מחלות זיהומיות. שרסטה מדגישה גם כי תמיכה פילנתרופית אפשרה למכון להקים מעבדת בטיחות ביולוגית ברמה 3 עבור מחקרים קריטיים זה, ועוד רבים אחרים.
