Risposte anticorpali alle varianti di COVID-19
Esaminare l'impatto della memoria immunitaria sulle risposte al COVID-19.
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Indice
Il sistema immunitario protegge il corpo dalle infezioni attraverso vari meccanismi. Una parte importante di questo è la memoria immunologica, che permette al corpo di rispondere più rapidamente ed efficacemente ai patogeni che ha già incontrato. Questa memoria si costruisce principalmente con due tipi di risposte immunitarie: l'immunità umorale e quella cellulare.
Quando una persona incontra per la prima volta un patogeno, il suo sistema immunitario attiva le Cellule B naive. Queste cellule riconoscono il patogeno attraverso interazioni specifiche e cominciano a moltiplicarsi. Una volta attivate, le cellule B si spostano in un’area specifica nei linfonodi dove interagiscono con le cellule T helper. Questa interazione aiuta le cellule B a crescere e a formare strutture chiamate centri germinali. All'interno di questi centri, le cellule B subiscono un processo che cambia le parti dei loro recettori che riconoscono i patogeni, aumentando la loro capacità di legarsi efficacemente al patogeno.
Dopo diversi turni di questo processo di mutazione e selezione, le cellule B diventano più specializzate. Alla fine si trasformano in cellule plasmatiche che producono anticorpi o in cellule B di memoria che rimangono nel corpo per molto tempo. Le cellule plasmatiche rilasciano continuamente anticorpi nel flusso sanguigno, fornendo una difesa che può durare da mesi a anni. Le cellule B di memoria circolano e possono rapidamente attivarsi di nuovo se incontrano lo stesso patogeno.
Il Problema del Peccato Antigenico
Tuttavia, a volte la memoria immunitaria può portare a problemi. Se una persona incontra un patogeno strettamente correlato ma diverso, la sua risposta immunitaria può essere influenzata dal primo patogeno che ha incontrato. Questo è conosciuto come peccato antigenico originale. Ad esempio, le persone esposte per prime a certe varianti di influenza potrebbero avere risposte immunitarie più efficaci contro quelle varianti piuttosto che contro quelle più recenti, anche se le nuove varianti sono strettamente correlate.
Cambiamenti Durante la Pandemia di COVID-19
Da quando è iniziata la pandemia di COVID-19, il virus (SARS-CoV-2) è cambiato rapidamente e ha creato numerose varianti. Una variante significativa, Omicron, è apparsa alla fine del 2021 ed è mutata in modi che aiutano a evitare il riconoscimento da parte degli anticorpi formati durante infezioni o vaccinazioni precedenti. Questo significa che molte persone hanno subito infezioni ripetute da queste varianti di Omicron.
Mentre i ricercatori esaminavano come le persone rispondevano alle infezioni o alle vaccinazioni da Omicron, hanno scoperto che la risposta immunitaria poteva essere influenzata da infezioni precedenti con ceppi earlier del virus. Alcuni studi hanno suggerito che la prima risposta immunitaria al ceppo originale influisce su quanto bene il sistema immunitario può rispondere alle varianti più recenti.
Indagare le Risposte delle Cellule B
In recenti ricerche, gli scienziati hanno studiato le risposte delle cellule B in individui che avevano subito infezioni ripetute da Omicron. Hanno cercato di capire come queste infezioni hanno influenzato la memoria immunitaria creata da ceppi precedenti del virus. Hanno prelevato campioni di sangue da diverse persone, alcune delle quali erano state vaccinate con ceppi più vecchi del virus, mentre altre non erano state vaccinate affatto.
Esaminando il sangue, hanno misurato i livelli di anticorpi neutralizzanti-questi sono anticorpi che possono neutralizzare o fermare il virus dall'infettare le cellule-contro vari ceppi del virus, incluso il ceppo originale e diverse varianti di Omicron. Hanno scoperto che la Vaccinazione non sempre creava una memoria immunitaria duratura in alcuni individui.
È interessante notare che gli individui con una memoria immunitaria più forte derivante da infezioni precedenti hanno dimostrato livelli più bassi di anticorpi neutralizzanti contro le varianti di Omicron più recenti dopo essere stati esposti a queste varianti una seconda volta. Questo suggerisce che i loro sistemi immunitari erano ancora focalizzati sui ceppi più vecchi e avevano più difficoltà ad adattarsi a quelli nuovi.
Differenze nella Produzione di Anticorpi
I ricercatori hanno anche isolato cellule B individuali dai campioni di sangue per comprendere meglio i tipi di anticorpi che stavano producendo. Hanno scoperto che c'erano due principali gruppi di anticorpi: quelli che erano ampiamente neutralizzanti e quelli specifici per Omicron.
Gli anticorpi ampiamente neutralizzanti tendono ad avere una gamma più ampia di efficacia contro diversi ceppi, mentre gli anticorpi specifici per Omicron sono molto più limitati nella loro capacità di neutralizzare altri ceppi. Gli individui con una forte impronta immunitaria derivante da infezioni precedenti producevano più anticorpi ampiamente neutralizzanti, mentre quelli senza questa impronta producevano una gamma più diversificata di anticorpi specifici per Omicron.
Alcuni individui hanno dimostrato che l'esposizione ripetuta a Omicron potrebbe portare alla produzione di anticorpi completamente nuovi specifici per questa variante. Questo suggerisce che il sistema immunitario può ancora adattarsi nonostante le esposizioni precedenti che potrebbero limitare la sua efficacia.
Il Ruolo della Specificità Anticorpale
Lo studio ha anche esaminato più a fondo le specificità degli anticorpi prodotti. Hanno scoperto che la maggior parte degli anticorpi mirava a diverse parti del virus, ma l'efficacia di questi anticorpi variava notevolmente. Questa variabilità dipendeva dal fatto che l'individuo avesse una forte impronta immunitaria derivante da infezioni precedenti.
I ricercatori hanno concluso che gli anticorpi specifici per il ceppo originale del virus potrebbero non rispondere bene alle varianti più recenti, mentre quelli che potevano adattarsi a Omicron mostrano risultati promettenti per la neutralizzazione attraverso più ceppi.
Direzioni Future per i Vaccini
Una scoperta chiave di questa ricerca è la necessità di pensare a come i vaccini possano essere aggiornati per gestire meglio i cambiamenti nel virus. Gli scienziati suggeriscono che utilizzare parti del virus che si sa essere immunogeniche, come la regione NTD della proteina spike, potrebbe creare vaccini che potrebbero evitare le insidie dell'imprinting immunitario.
Questi vaccini potrebbero potenzialmente aiutare il corpo a creare una risposta immunitaria più flessibile, progettata per riconoscere e rispondere efficacemente a diverse varianti. Questo approccio potrebbe portare a una migliore protezione contro le infezioni mentre il virus continua a cambiare.
Limitazioni e Ulteriori Ricerche
Lo studio aveva delle limitazioni, tra cui il numero ridotto di partecipanti e la variazione nelle risposte anticorpali tra gli individui. Inoltre, i tipi di varianti testate erano limitati a quelle che erano attuali al momento dello studio.
Sono necessarie ricerche più ampie per confermare le tendenze osservate e per comprendere meglio come il sistema immunitario possa adattarsi all'esposizione continua a vari ceppi del virus. Esaminando una popolazione più ampia e diversificata, i ricercatori possono raccogliere dati più completi per informare le strategie vaccinali in futuro.
Conclusione
La ricerca in corso sulla risposta immunitaria alle varianti di SARS-CoV-2 rivela molto su come i nostri corpi rispondono a infezioni e vaccinazioni. Imparando come funziona la memoria immunitaria e come a volte può ostacolare risposte efficaci, gli scienziati possono sviluppare migliori strategie per i vaccini che possano adattarsi al paesaggio in continua evoluzione delle infezioni virali. Attraverso questa comprensione, vaccini più efficaci possono fornire protezione contro futuri focolai e varianti, migliorando infine i risultati per la salute pubblica.
Titolo: Ancestral SARS-CoV-2 immune imprinting persists on RBD but not NTD after sequential Omicron infections
Estratto: Whether Omicron exposures could overcome ancestral SARS-CoV-2 immune imprinting remains controversial. Here we analyzed B cell responses evoked by sequential Omicron infections in vaccinated and unvaccinated individuals. Plasma neutralizing antibody titers against ancestral SARS-CoV-2 and variants indicate that immune imprinting is not consistently induced by inactivated or recombinant protein vaccines. However, once induced, immune imprinting is not countered by successive Omicron challenges. We compared binding specificities, neutralizing capacities, developing origins and targeting epitopes of monoclonal antibodies from individuals with or without immune imprinting. Although receptor-binding domain (RBD) and N-terminal domain (NTD) of spike are both primary targets for neutralizing antibodies, immune imprinting only shapes antibody responses to RBD by impeding the production of Omicron-specific neutralizing antibodies while facilitating the development of broadly neutralizing antibodies. We propose that immune imprinting can be either neglected by NTD-based vaccines to induce variant-specific antibodies or leveraged by RBD-based vaccines to induce broadly neutralizing antibodies.
Autori: Teng Zuo, Z. Wang, L. Li, R. Du, X. Chen, Y. Sun, R. Qin, Y. Li, H. Feng, L. Hu, M. Lu, L. Jiang
Ultimo aggiornamento: 2024-07-04 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.30.596664
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.30.596664.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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