Знакомые с коронавирусом Т-клетки нашлись не только у переболевших

Российские ученые сравнили иммунный ответ на коронавирус у болевших и не болевших COVID-19 людей и обнаружили, что Т-клетки последних тоже часто узнают вирус, но антител к нему у них нет. Это подтверждает идею о том, что организм вполне может справиться с вирусом при помощи одного Т-клеточного ответа, свежеприобретенного или полученного при знакомстве со старыми сезонными коронавирусами. Кроме этого, ученым удалось определить участки белков коронавируса, на которые Т-клетки реагируют чаще всего, и соответствующие им популярные варианты Т-клеточных рецепторов. Результаты этой работы, вышедшей в журнале Immunity, могут быть полезны при разработке коммерческих тестов для оценки Т-клеточного ответа на SARS-CoV-2.

О том, что Т-клеточный ответ при COVID-19 играет важную роль, известно еще с весны. В пользу этого говорит отсутствие положительной корреляции между низким уровнем антител и тяжестью заболевания; кроме того, у некоторых переболевших антитела к SARS-CoV-2 вообще найти не удается. В этих случаях человек может справиться с вирусом за счет другой части иммунной системы — Т-клеток. В ходе болезни они учатся распознавать патогена, самостоятельно уничтожают больные клетки и руководят другими участниками иммунного ответа.

Если человек, иммунная система которого защищалась от вируса T-клетками, перенес инфекцию бессимптомно и не сдал вовремя ПЦР-тесты, то понять, переболел ли он в действительности, с помощью теста на антитела не удастся. В этом случае нужно проверить Т-клеточный ответ, но пока такой способ диагностики мало распространен и коммерческие тесты только начинают появляться.

В лаборатории активность Т-клеток в ответ на узнавание патогена измеряют при помощи технологии ELISPOT. Активируясь, Т-клетки начинают выделять цитокины, и эти цитокины можно «поймать» при помощи стандартных лабораторных антител. Комплексы цитокин-антитело подсчитывают и по этому оценивают были ли в образце Т-клетки, узнающие ту или иную деталь вируса.

Чтобы подробнее разобраться в иммунном ответе, группа исследователей из НМИЦ Гематологии во главе с Григорием Ефимовым проверила антительный и Т-клеточный ответ на белки коронавируса на трех видах образцов. Первые образцы получили весной от 34 переболевших COVID-19, вторые были собраны тогда же у 7 не болевших, а третью группу образцов (10 образцов плазмы и 10 клеток крови) взяли из коллекций 2017 и 2019 годов. 

Оказалось, что у большинства переболевших есть как антитела ко всем трем проверенным белкам коронавируса, так и специфичные к вирусу Т-киллеры и Т-хелперы — два вида Т-клеток. Но у части пациентов ответ оказался неполным: у пары человек не нашли нужных антител вообще, а у других пациентов не было какого-нибудь из видов Т-клеток.

Если сравнить результаты между болевшими и не болевшими, то можно заметить, что у вторых антитела можно обнаружить только в значительно меньших количествах — и, в основном, к самому консервативному N белку. При этом во многих образцах есть Т-клетки, способные «включаться» при взаимодействии с деталями SARS-CoV-2, и таких образцов в 2020 году заметно больше. 

По словам первого автора статьи Алины Шомурадовой, природа такого ответа может быть разной: «Т-клеточный ответ может наблюдаться из-за того, что активируются клетки иммунологической памяти на другие коронавирусы, которые существовали вокруг нас и до 2019 года. Или, например, эти люди на самом деле перенесли COVID-19 бессимптомно и не выработали к вирусу антитела». Присутствие антител к консервативному N-белку тоже может объясняться сходством между этим белком у SARS-CoV-2 и других коронавирусов.

Препринт этой работы появился еще в мае, и за лето многие другие исследователи независимо пришли к выводу о том, что у значительной части людей с отрицательными ПЦР-тестами, тестами на антитела и без симптомов есть Т-клетки, способные активироваться при встрече с SARS-CoV-2. Для правильной диагностики таких людей необходимо понять, какие именно участки коронавируса Т-клетки узнают чаще всего, и уже на их основе создавать коммерческие тесты. Чтобы атаковать патоген, Т-клетка должна сперва увидеть его детали на HLA-рецепторах пораженной клетки, а потом еще и узнать его при помощи своего рецептора (TCR). Не все участки коронавирусных белков для этого подходят.

Исследователи выбрали 13 участков-эпитопов коронавирусного S-белка, узнаваемых самым распространенным европейским вариантом рецептора HLA-A, и проверили, узнают ли их Т-клетки переболевших. Этот вариант HLA был у 17 пациентов, и у 16 из них Т-клетки оказались «заточены» всего под два эпитопа. Эти эпитопы найдены только у SARS-CoV-2, и по реакции на них можно распознать новых пациентов, которые обучили свои Т-клетки на SARS-CoV-2, а не на его предшественниках.

Из того, что Т-клетки узнают один и тот же эпитоп, не следует что у них одинаковые «узнающие» последовательности на рецепторах. Тем не менее, при помощи секвенирования исследователи выяснили, что для каждого из двух эпитопов узнающие их TCR-последовательности действительно похожи или даже идентичны между пациентами. В будущем эти последовательности тоже можно будет приспособить для диагностики. У не болевших иммунный ответ на эти два эпитопа был минимален, что согласуется с гипотезой, согласно которой они обучили свои Т-клетки на предшественниках  SARS-CoV-2, у которых этих эпитопов нет.

Многие из вакцин от коронавируса создаются специально с расчетом на то, чтобы включать не только антительный, но и Т-клеточный ответ. К таким относятся три вакцины-лидера, соревнующиеся сейчас в эффективности: вакцины компаний Pfizer, Moderna и Центра Гамалеи.

Вера Мухина