COVID-19 infectie veroorzaakt robuuste T-celreactie

Onderzoekers van de Universiteit van Oxford hebben ontdekt dat een natuurlijke infectie met COVID-19 een robuuste T-celreactie veroorzaakt, inclusief het induceren van het 'geheugen' van de T-cel om mogelijk toekomstige infecties te bestrijden. De resultaten, gepubliceerd in Nature Immunology, zijn een gezamenlijke inspanning van de Oxford COVID-19 immunologie groep, geleid door de Medical Research Council Human Immunology Unit van het MRC Weatherall Institute of Molecular Medicine en de Chinese Academy of Medical Science Oxford Institute van de Universiteit van Oxford.

Hoewel onderzoek heeft aangetoond dat COVID-19 een B-cel antilichaamrespons veroorzaakt, is het minder duidelijk of COVID-19 het immuunsysteem ook virusspecifieke T-cellen maakt, en of ze belangrijk zijn voor het herstel van de initiële infectie, en bescherming tegen nieuwe infecties. Terwijl antilichamen zich vastklampen aan ziekteverwekkers zoals virussen en bacteriën en deze vernietigen, klampen T-cellen zich vast aan zieke cellen in het lichaam, zoals tumorcellen of met virussen geïnfecteerde cellen. T-cellen helpen ook andere immuuncellen naar het gebied aan te trekken.

Studie leider Professor Tao Dong van de MRC Human Immunology Unit zei: 'Door het bestuderen van de T-cel immuunrespons in de diepte en breedte, zullen we beginnen met het opbouwen van een beter begrip van waarom sommige individuen een mildere ziekte ontwikkelen, en hoe we misschien in staat zijn om infecties te voorkomen of te behandelen. T-cellen kunnen ook langer duren dan antilichamen, en kunnen dus alternatieve methoden bieden om vast te stellen of iemand in het verleden een COVID-19-infectie heeft gehad, nadat de antilichaamspiegels zijn afgenomen.'

(Foto NIAID - 2020)

Een menselijke T-lymfocyt (ook wel T-cel genoemd) uit het immuunsysteem van een gezonde donor onder de elektronenmicroscoop

T-cellen worden aangetrokken door tumor- of viruseiwitfragmenten (epitopen genoemd) die op het oppervlak van zieke cellen worden getoond en die als het ware met een vlag naar de T-cellen zwaaien, zodat ze te zien zijn waar ze nodig zijn. In deze studie analyseerden de onderzoekers bloedmonsters van COVID-19 patiënten om peptiden te identificeren die T-celepitopen bevatten, waaronder zes immunodominante regio's (epitopenclusters) die het doelwit waren van T-cellen in veel van de patiënten.

Professor Dong, die ook de Founding Director is van de Chinese Academy of Medical Sciences Oxford Institute (COI), gevestigd aan het Nuffield Department of Medicine, University of Oxford, voegde hieraan toe: 'Door het identificeren van regio's van het virus die het doelwit zijn van het immuunsysteem, anticiperen we op de bevindingen die de rol van T-cellen in de ziekte-uitkomsten zullen helpen definiëren.' Het onderzoeksteam vergeleek bloedmonsters van 28 milde en 14 ernstig zieke COVID-19 patiënten, evenals monsters van 16 gezonde donoren.

Studie co-lead Professor Graham Ogg, Interim-directeur van de Medische Research Council Human Immunology Unit zei: 'We ontdekten dat individuen met een milde COVID-19 een ander patroon van T-cel respons hadden in vergelijking met mensen met een ernstiger infectie; dit zou kunnen helpen om inzicht te krijgen in de aard van de bescherming van het immuunsysteem.' Terwijl het onderzoeksteam denkt dat een T-celreactie van slechte kwaliteit zou kunnen bijdragen tot SARS-CoV-2 virale persistentie en COVID-19 sterfte, herstelden de patiënten met zowel milde als ernstige ziekte nog steeds het T-celgeheugen twee maanden na de infectie. Slechts een klein aantal T-cellen hoeft een geheugen van de primaire infectie te hebben en ze kunnen zich snel repliceren om een robuuste immuunrespons op te bouwen.

De onderzoekers vonden ook dat het piek eiwit van SARS-CoV-2 vaak werd herkend door T-cellen van herstelde patiënten, wat steun toevoegt voor de benaderingen die worden gebruikt door veel van de huidige vaccins in ontwikkeling, met inbegrip van het Oxford vaccin. Het onderzoeksteam vond bovendien dat andere delen van het virus, waaronder het membraan en de nucleoproteïne, ook een sterke T-cel immuunrespons teweegbrachten, die mogelijk ook andere vaccinatiedoelen oplevert.

Professor Ogg, die zowel een werkende clinicus als een onderzoeker aan de Universiteit van Oxford Radcliffe Department of Medicine is, voegde hieraan toe: 'Het onderzoek toont de kracht aan van het samenbrengen van vele clinici en wetenschappers om een wereldwijde uitdaging aan te gaan, en we zijn alle betrokkenen, met name de deelnemers aan het onderzoek, zeer dankbaar.' Het team is nu van plan om te onderzoeken hoe lang het T-cel immuungeheugen duurt en of dit gevolgen kan hebben voor nieuwe diagnostische tests en nieuwe behandelingen.

Een T-cel is een type lymfocyt, die zich ontwikkelt in de thymusklier (vandaar de naam) en een centrale rol speelt in de immuunrespons. T-cellen zijn te onderscheiden van andere lymfocyten door de aanwezigheid van een T-celreceptor op het celoppervlak. Deze immuuncellen ontstaan als voorlopercellen, afkomstig uit het beenmerg en ontwikkelen zich na migratie naar de thymusklier tot verschillende soorten T-cellen. De T-celdifferentiatie gaat door, zelfs nadat ze de zwezerik hebben verlaten.