Используя метод секвенирования отдельных клеток, исследователи из Института Веллкома Сэнгера и их соавторы изучили иммунные реакции против инфекции SARS-CoV-2 у здоровых взрослых добровольцев в рамках первого в мире исследования по изучению воздействия COVID-19 на человека. Не у всех участников эксперимента развилась инфекция COVID-19, что позволило группе ученых выявить уникальные иммунные реакции, связанные с сопротивлением устойчивой вирусной инфекции и заболеванию.
Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature, представляют собой наиболее полную картину того, как организм реагирует на заражение атипичной пневмонией и вирусом COVID-19, а также любое другое инфекционное заболевание.
Коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома (SARS-CoV-2) заразил миллионы людей по всему миру. Хотя это заболевание потенциально смертельно опасно, многие контактировали с людьми, у которых был положительный результат на COVID-19, но им самим удалось избежать заболевания, так как результаты ПЦР-тестирования оказались отрицательными или заболевание протекало бессимптомно.
В то время как предыдущие исследования изучали пациентов с COVID-19 после появления симптомов, в новой работе ученые впервые поставили перед собой задачу зафиксировать иммунные реакции сразу после заражения: 36 здоровым добровольцам, ранее не болевшим COVID-19, вводили вирус SARS-CoV-2 через нос. Исследователи провели детальный мониторинг крови и слизистой оболочки носа, проследив весь период заражения, а также активность иммунных клеток перед самим заражением. Затем ученые использовали секвенирование отдельных клеток, чтобы получить набор данных, включающий более 600 000 отдельных клеток.
У всех участников группа обнаружила ранее не описанные реакции, участвующие в немедленном обнаружении вируса. Они включали активацию специализированных иммунных клеток слизистой оболочки в крови и снижение количества воспалительных белых кровяных клеток, которые обычно поглощают и уничтожают патогены.
Люди, которые сразу же избавились от вируса, не проявляли типичного иммунного ответа, а вместо этого демонстрировали тонкие, никогда ранее не встречавшиеся реакции врожденного иммунитета. Исследователи предполагают, что высокий уровень активности гена HLA-DQA2 до заражения также помог людям предотвратить развитие устойчивой инфекции. Напротив, 6 человек, у которых развилась устойчивая инфекция SARS-CoV-2, продемонстрировали быстрый иммунный ответ в крови, но более медленный иммунный ответ в носу, что позволило вирусу закрепиться там.
Ученые также выявили закономерности среди рецепторов активированных Т-клеток, которые распознают и связываются с зараженными вирусом клетками. Это дает представление о взаимодействии иммунных клеток и открывает возможности для разработки целевых Т-клеточных терапий не только против COVID-19, но и других заболеваний.
Доктор Рик Линдебум, один из первых авторов исследования, сказал: «Это была уникальная возможность увидеть, как выглядит иммунная реакция при встрече с новым патогеном – у взрослых людей, ранее не болевших COVID-19, в условиях, когда такие факторы, как время заражения и сопутствующие заболевания, можно было контролировать».
Доктор Марко Николич, старший автор исследования в UCL, пояснил: «Результаты проливают новый свет на важнейшие предшествующие события, которые либо позволяют вирусу закрепиться, либо быстро очищают его до развития симптомов. Теперь мы гораздо лучше понимаем весь спектр иммунных реакций, что может послужить основой для разработки потенциальных методов лечения и вакцин, имитирующих естественные защитные реакции».
«Создавая карту клеток человека, мы можем лучше определить, какие клетки критически важны для борьбы с инфекциями, и понять, почему разные люди по-разному реагируют на коронавирус. В будущих исследованиях мы сможем сравнить их с нашим эталонным набором данных, чтобы понять, как нормальный иммунный ответ на новый патоген сопоставляется с иммунным ответом, вызванным вакциной», – заключили ученые.
[Фото: ru.123rf.com]
