Innerhalb von zwei Monaten, SARS-CoV-2, ein bisher unbekanntes coronavirus, raste rund um Globus, infiziert über 100.000 Menschen mit den zahlen weiterhin steigen schnell. Wirksame Gegenmaßnahmen erfordern hilfreiche tools zum überwachen der viralen Ausbreitung und verstehen, wie das Immunsystem reagiert auf das virus.
Die Veröffentlichung in der März-16, 2020, online-Ausgabe von Cell Host und Microbe, ein team von Forschern an der La Jolla Institut für Immunologie in Zusammenarbeit mit Wissenschaftler am J. Craig Venter Institute, stellt die erste Analyse der möglichen Ziele für eine effektive Immunantwort gegen das neuartige coronavirus. Die Forscher vorhandene Daten aus bekannten Coronaviren, um vorherzusagen, welche Teile der SARS-CoV-2 in der Lage sind, die Aktivierung des menschlichen Immunsystems.
Wenn das Immunsystem auf ein Bakterium oder ein virus, es fokussiert auf den winzigen molekularen Funktionen, sogenannte Epitope, die es erlauben, Zellen des Immunsystems zu unterscheiden zwischen eng verwandten ausländischen Invasoren und konzentrieren Ihren Angriff. Eine vollständige Karte von viralen epitopen und deren Immunogenität ist entscheidend für Forscher, die versuchen, um neue oder verbesserte Impfstoffe zum Schutz gegen COVID-19, die Krankheit, die durch SARS-CoV-2.
„Recht jetzt, wir haben nur begrenzte Informationen darüber, welche Teile des virus zu entlocken eine solide menschliche Reaktion“, sagt die Studie führen Autor Alessandro Sette, Dr. Biol.Sci, ein professor in der Mitte für Infektionskrankheiten und in Impfstoff-Forschung an LJI. „Wohl wissend, dass die Immunogenität von bestimmten viralen Regionen, oder in anderen Worten, die Teile des virus, die das Immunsystem darauf reagiert und wie stark, ist von unmittelbarer Relevanz für die Gestaltung von vielversprechenden Impfstoff-Kandidaten und deren Bewertung.“
Während Wissenschaftler derzeit wissen sehr wenig darüber, wie das menschliche Immunsystem reagiert auf SARS-CoV-2, die Immunantwort zu anderen Coronaviren untersucht worden und eine erhebliche Menge an Epitop-Daten verfügbar.
Vier andere Coronaviren sind derzeit zirkulieren in der menschlichen Bevölkerung. Sie verursachen in der Regel milde Symptome, und zusammen sind Sie verantwortlich für schätzungsweise ein Viertel aller saisonalen Erkältungen. Aber alle paar Jahre ein neues coronavirus entsteht, dass die Ursachen der schweren Krankheit, wie im Fall der SARS-CoV im Jahr 2003 und MERS-CoV im Jahr 2008, und jetzt SARS-CoV-2.
„SARS-CoV-2 ist sehr eng mit SARS-CoV, was auch passiert, die am besten charakterisiert coronavirus in Bezug auf die Epitope,“ erklärt ersten Autor Alba Grifoni, Ph. D, ein Postdoc-Forscher in der Sette-Labor.
Für Ihre Studie untersuchten die Autoren den verfügbaren Daten aus der LJI-based Immune Epitope Database (IEDB), enthält über 600.000 bekannten Epitope von rund 3.600 verschiedenen Arten, und das Virus Pathogen Ressource (ViPR), eine komplementär-repository von Informationen über pathogene Viren. Das team zusammengestellt bekannte Epitope von SARS-CoV und zugeordnet den entsprechenden Regionen zu SARS-CoV-2.
„Wir waren in der Lage, um die Karte wieder 10 B-Zell-Epitope der neuen Corona-Virus und aufgrund der insgesamt hohe Sequenz-ähnlichkeit zwischen SARS-CoV und SARS-CoV-2, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die gleichen Regionen, die immunodominant in SARS-CoV sind auch dominant in SARS-CoV-2 ist“, sagt Grifoni.
Fünf dieser Regionen befanden sich in der spike-Glykoprotein, bildet die „Krone“ auf der Oberfläche des virus, das gab Coronaviren Ihren Namen; zwei in der Membran-protein, das in die Membran eingebettet, die Umschläge der schützenden protein-Hülle um die virale Genom und drei in das nukleoprotein bildet die shell.
In eine ähnliche Analyse der T-Zell-Epitope wurden auch vor allem im Zusammenhang mit der spike-Glykoprotein und das nukleoprotein.
In einen völlig anderen Ansatz, Grifoni verwendet die Epitop-Vorhersage-Algorithmus, veranstaltet von der IEDB voraussagen der linearen B-Zell epitopen. Eine aktuelle Studie von Wissenschaftlern an der Universität von Texas in Austin festgestellt, die dreidimensionale Struktur der spike-Proteine, die es erlaubt, die LJI-team nehmen das protein auf die räumliche Architektur zu berücksichtigen, wenn die Vorhersage von epitopen. Dieser Ansatz bestätigt, zwei der wahrscheinlich Epitop-Regionen, die Sie vorhergesagt hatte, früher.
Zum Nachweis des SARS-CoV-2 T-Zell-Epitope identifiziert, basierend auf Ihrer Homologie zu SARS-CoV, Grifoni verglichen Sie mit epitopen lokalisiert durch die Tepitool Ressource in der IEDB. Mit diesem Ansatz, Sie war in der Lage zu überprüfen 12 von 17 SARS-CoV-2 T-Zell-Epitope identifiziert werden, basierend auf Sequenz-ähnlichkeiten mit dem SARS-CoV.
